JP5707881B2

JP5707881B2 - Water supply system

Info

Publication number: JP5707881B2
Application number: JP2010252635A
Authority: JP
Inventors: 直哉柿本; 靖国田中; 大沢　智也; 智也大沢
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: JP2012102945A

Description

本発明は、ボイラ装置へ補給水を補給する給水システムに関する。 The present invention relates to a water supply system for supplying make-up water to a boiler device.

蒸気ボイラのエネルギー効率を向上させるため、蒸気ボイラへ供給される補給水をヒートポンプの冷媒と熱交換することにより加熱する蒸気供給システムが提案されている（特許文献１参照）。 In order to improve the energy efficiency of the steam boiler, a steam supply system has been proposed in which makeup water supplied to the steam boiler is heated by exchanging heat with the refrigerant of the heat pump (see Patent Document 1).

特開２００６−３０８１６４号公報JP 2006-308164 A

上述した蒸気供給システムにおいて、ヒートポンプにより蒸気ボイラへ供給される補給水を間欠的に加温するようにした場合には、以下のような課題を生じる。 In the steam supply system described above, when the makeup water supplied to the steam boiler by the heat pump is intermittently heated, the following problems occur.

ヒートポンプは、運転信号をＯＦＦにしても、圧縮機を停止させるまでに一定の時間が必要となる。このため、熱交換器への補給水の給水を停止した直後にヒートポンプの運転を停止した場合、暫くの間、熱交換器への補給水の給水が無い状態でヒートポンプの運転が継続される。同様に、熱交換器への補給水の給水を開始した直後にヒートポンプの運転を開始した場合も、暫くの間、熱交換器に補給水が十分に流通していない状態でヒートポンプが運転される。 Even when the operation signal is turned off, the heat pump requires a certain time until the compressor is stopped. For this reason, when the operation of the heat pump is stopped immediately after the supply of makeup water to the heat exchanger is stopped, the operation of the heat pump is continued for a while without supplying the makeup water to the heat exchanger. Similarly, when the operation of the heat pump is started immediately after the supply of makeup water to the heat exchanger is started, the heat pump is operated in a state where the makeup water is not sufficiently distributed to the heat exchanger for a while. .

このように、熱交換器への補給水の給水が無い状態でヒートポンプを運転すると、熱交換器に送られた冷媒（温水）は、補給水との間で熱交換をすることができず、熱交換器から高温のまま排出される。このため、冷媒配管の保有水量が小さい場合には、冷媒配管の内部で温度が急激に上昇して、ヒートポンプが異常停止する。 As described above, when the heat pump is operated in a state where there is no supply of makeup water to the heat exchanger, the refrigerant (hot water) sent to the heat exchanger cannot exchange heat with the makeup water, It is discharged from the heat exchanger at a high temperature. For this reason, when the amount of water retained in the refrigerant pipe is small, the temperature rapidly rises inside the refrigerant pipe, and the heat pump abnormally stops.

従って、本発明は、蒸気ボイラへ供給される補給水をヒートポンプにより間欠的に加温する場合において、ヒートポンプをより安全に運転することができる給水システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a water supply system capable of operating the heat pump more safely when the makeup water supplied to the steam boiler is intermittently heated by the heat pump.

本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプと、前記補給水ラインを流通する補給水と前記ヒートポンプを流通する冷媒とを熱交換する熱交換器と、前記給水タンクの水位が第１の水位に達した場合には、補給水を前記給水タンクに向けて流通させるように前記補給水流通手段を制御した後に、前記熱交換器を流通する補給水の流量が規定流量に達した時点で前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第１の水位よりも高い第２の水位に達した場合には、前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記給水タンクに向けて流通させないように前記補給水流通手段を制御する制御手段と、を備える給水システムに関する。
また、本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、内部を流通する冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプであって、前記ヒートポンプの内部を流通する冷媒と前記補給水ラインを流通する補給水とを熱交換するヒートポンプと、前記給水タンクの水位が第１の水位に達した場合には、補給水を前記給水タンクに向けて流通させるように前記補給水流通手段を制御した後に、前記ヒートポンプを流通する補給水の流量が規定流量に達した時点で前記ヒートポンプに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第１の水位よりも高い第２の水位に達した場合には、前記ヒートポンプに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記給水タンクに向けて流通させないように前記補給水流通手段を制御する制御手段と、を備える給水システムに関する。 The present invention includes a water supply tank for storing make-up water, a make-up water line for supplying make-up water to the water supply tank, a water supply line for making up make-up water from the water supply tank toward the boiler device, and the make-up water line. Supply water circulation means for circulating makeup water to the feed water tank, a heat pump for recovering waste heat via the refrigerant, makeup water flowing through the makeup water line, and refrigerant circulating through the heat pump. When the water level of the heat exchanger to be exchanged and the water supply tank reaches the first water level, the heat exchange is performed after controlling the make-up water circulation means so that make-up water is made to flow toward the water supply tank. vessel to begin operation of the heat pump in a state that supply water is circulated to the heat exchanger when the flow rate of makeup water reaches a specified flow rate flowing through, also, the water level of the water tank is the first When the second water level higher than the upper limit is reached, after the operation of the heat pump is stopped in a state in which makeup water is circulated through the heat exchanger, the makeup water is not circulated toward the water supply tank. And a control means for controlling the makeup water distribution means.
The present invention also provides a water supply tank for storing make-up water, a make-up water line for supplying make-up water to the water supply tank, a water supply line for making up make-up water from the water supply tank toward the boiler device, and the make-up water A replenishment water distribution means for distributing replenishment water toward the water supply tank via a line; A heat pump for exchanging heat with make-up water flowing through the water line, and the make-up water flow means for making make-up water flow toward the water supply tank when the water level of the water supply tank reaches the first water level. When the flow rate of makeup water flowing through the heat pump reaches a specified flow rate, the heat pump is opened with the makeup water flowing through the heat pump. And when the water level of the water supply tank reaches a second water level higher than the first water level, after the operation of the heat pump is stopped in a state where makeup water is flowing through the heat pump. And a control means for controlling the makeup water circulation means so that the makeup water is not circulated toward the water supply tank.

また、本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記給水ラインに接続され、前記ボイラ装置に補給される補給水及び前記給水タンクに補給される補給水が流通する補給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記ボイラ装置に向けて流通させる補給水流通手段と、冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプと、前記補給水ラインを流通する補給水と前記ヒートポンプを流通する冷媒とを熱交換する熱交換器と、前記給水タンクの水位が第１の水位に達した場合には、補給水を前記ボイラ装置に向けて流通させるように前記補給水流通手段を制御すると共に、前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第１の水位よりも高い第２の水位に達した場合には、前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記ボイラ装置に向けて流通させないように前記補給水流通手段を制御する制御手段と、を備える給水システムに関する。
また、本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記給水ラインに接続され、前記ボイラ装置に補給される補給水及び前記給水タンクに補給される補給水が流通する補給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記ボイラ装置に向けて流通させる補給水流通手段と、内部を流通する冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプであって、前記ヒートポンプの内部を流通する冷媒と前記補給水ラインを流通する補給水とを熱交換するヒートポンプと、前記給水タンクの水位が第１の水位に達した場合には、補給水を前記ボイラ装置に向けて流通させるように前記補給水流通手段を制御すると共に、前記ヒートポンプに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第１の水位よりも高い第２の水位に達した場合には、前記ヒートポンプに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記ボイラ装置に向けて流通させないように前記補給水流通手段を制御する制御手段と、を備える給水システムに関する。 The present invention also provides a water supply tank for storing make-up water, a water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device, a supply water connected to the water supply line and supplied to the boiler device, and A replenishment water line through which replenishment water replenished to the water supply tank circulates, a replenishment water distribution means for distributing replenishment water to the boiler device via the replenishment water line, and recovering waste heat through the refrigerant. When the water level of the heat pump, the heat exchanger that exchanges heat between the makeup water that flows through the makeup water line and the refrigerant that flows through the heat pump reaches the first water level, the makeup water is The replenishment water circulation means is controlled to flow toward the boiler device, and the heat pump is started in a state where the replenishment water is flowing through the heat exchanger. When the water level of the water reaches a second water level that is higher than the first water level, the operation of the heat pump is stopped while the makeup water is circulating in the heat exchanger, and then the makeup water is supplied. The present invention relates to a water supply system comprising control means for controlling the makeup water circulation means so as not to circulate toward the boiler device.
The present invention also provides a water supply tank for storing make-up water, a water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device, a supply water connected to the water supply line and supplied to the boiler device, and The replenishment water line through which the replenishment water replenished to the water supply tank circulates, the replenishment water distribution means for distributing the replenishment water toward the boiler device via the replenishment water line, and the waste through the refrigerant circulating inside A heat pump for recovering heat, wherein the heat pump exchanges heat between the refrigerant flowing through the heat pump and the makeup water flowing through the makeup water line, and the water level of the water supply tank reaches the first water level. Controls the make-up water flow means so as to make the make-up water flow toward the boiler device, and the heat pump is in a state where the make-up water is flowing through the heat pump. And when the water level of the water supply tank reaches a second water level higher than the first water level, the heat pump is operated in a state where makeup water is circulating in the heat pump. The present invention relates to a water supply system comprising: control means for controlling the makeup water circulation means so that makeup water is not circulated toward the boiler device after being stopped.

また、前記給水システムは、前記補給水ラインから前記給水ラインを介して前記給水タンクに向けて流通する補給水を一時的に保持する貯留部を備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said water supply system is provided with the storage part which hold | maintains the supplementary water which distribute | circulates toward the said water supply tank from the said supplementary water line via the said water supply line.

本発明によれば、蒸気ボイラへ供給される補給水をヒートポンプにより間欠的に加温する場合において、ヒートポンプをより安全に運転することができる給水システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when heating the supplementary water supplied to a steam boiler intermittently with a heat pump, the water supply system which can drive a heat pump more safely can be provided.

第１実施形態のボイラシステム１００を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing boiler system 100 of a 1st embodiment. 第１実施形態の制御部１８０が補給水Ｗ１の流通及び水温を制御する場合のタイミングを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the timing in case the control part 180 of 1st Embodiment controls the distribution | circulation and water temperature of makeup water W1. 第１実施形態の制御部１８０が補給水Ｗ１の流通及び水温を制御する場合の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in case the control part 180 of 1st Embodiment controls the distribution | circulation and water temperature of makeup water W1. 第２実施形態のボイラシステム１００Ａを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the boiler system 100A of 2nd Embodiment. 貯留部１３１の構造を示す概略斜視図である。3 is a schematic perspective view showing a structure of a storage part 131. FIG.

以下、本発明の給水システムをボイラシステムに適用した実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態のボイラシステム１００を示す概略構成図である。図１に示すように、第１実施形態のボイラシステム１００は、軟水化装置１１０と、脱酸素装置１２０と、給水タンク１３０と、蒸気ボイラ１４０と、熱交換器１５０と、ヒートポンプ１６０と、を備える。また、第１実施形態のボイラシステム１００は、流量計１７０と、補給水流通手段としての補給水バルブ１７１と、温度計１７２及び１７３と、水位計１７４と、制御手段としての制御部１８０と、を備える。更に、第１実施形態のボイラシステム１００は、補給水ラインＬ１１０と、給水ラインＬ１２０と、補給水加温ラインＬ１３０と、を備える。なお、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。また、本実施形態では、補給水ラインＬ１１０及び給水ラインＬ１２０を流通する水を総称して「補給水Ｗ１」という。 Hereinafter, an embodiment in which a water supply system of the present invention is applied to a boiler system will be described.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a boiler system 100 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the boiler system 100 of the first embodiment includes a water softening device 110, a deoxygenation device 120, a water supply tank 130, a steam boiler 140, a heat exchanger 150, and a heat pump 160. Prepare. The boiler system 100 of the first embodiment includes a flow meter 170, a makeup water valve 171 as a makeup water circulation means, thermometers 172 and 173, a water level meter 174, and a control unit 180 as a control means. Is provided. Furthermore, the boiler system 100 according to the first embodiment includes a makeup water line L110, a water supply line L120, and a makeup water heating line L130. The “line” is a general term for a line capable of fluid flow such as a flow path, a path, and a pipeline. Moreover, in this embodiment, the water which distribute | circulates the supplementary water line L110 and the water supply line L120 is named generically, and the "supplementary water W1" is called.

軟水化装置１１０は、原水タンク（不図示）から供給される原水の硬度分を除去して、軟化水を生成する装置である。 The water softening device 110 is a device that removes the hardness of raw water supplied from a raw water tank (not shown) to generate softened water.

脱酸素装置１２０は、軟水化装置１１０で生成された補給水Ｗ１（軟化水）に含まれる溶存酸素を除去する装置である。 The deoxygenation device 120 is a device that removes dissolved oxygen contained in the makeup water W 1 (softening water) generated by the water softening device 110.

給水タンク１３０は、補給水Ｗ１を貯留するタンクである。給水タンク１３０には、補給水ラインＬ１１０が接続されている。補給水Ｗ１は、補給水ラインＬ１１０を介して給水タンク１３０に補給される。また、給水タンク１３０は、給水ラインＬ１２０を介して蒸気ボイラ１４０と接続されている。給水タンク１３０に貯留された補給水Ｗ１は、蒸気ボイラ１４０に設けられた給水ポンプ（不図示）により給水ラインＬ１２０を介して蒸気ボイラ１４０に供給される。 The water supply tank 130 is a tank that stores makeup water W1. A makeup water line L 110 is connected to the water supply tank 130. The makeup water W1 is replenished to the feed water tank 130 via the makeup water line L110. Further, the water supply tank 130 is connected to the steam boiler 140 via a water supply line L120. The makeup water W1 stored in the feed water tank 130 is supplied to the steam boiler 140 through a feed water line L120 by a feed water pump (not shown) provided in the steam boiler 140.

また、給水タンク１３０には、水位計１７４が設けられている。水位計１７４は、給水タンク１３０に貯留されている補給水Ｗ１の水位を計測する装置である。水位計１７４は、制御部１８０と電気的に接続されている。水位計１７４は、計測した補給水Ｗ１の水位に関する情報（信号）を制御部１８０に送信する。 In addition, a water level gauge 174 is provided in the water supply tank 130. The water level meter 174 is a device that measures the water level of the makeup water W 1 stored in the water supply tank 130. The water level gauge 174 is electrically connected to the control unit 180. The water level meter 174 transmits information (signal) related to the measured water level of the makeup water W 1 to the control unit 180.

補給水ラインＬ１１０は、給水タンク１３０に補給水Ｗ１を供給するラインである。補給水ラインＬ１１０は、給水タンク１３０において、補給水Ｗ１の流入側に接続される。補給水ラインＬ１１０の一部は、熱交換器１５０（後述）の内部における水流路Ｌ１を構成する。 The makeup water line L110 is a line that supplies the makeup water W1 to the water supply tank 130. The makeup water line L110 is connected to the inflow side of the makeup water W1 in the feed water tank 130. A part of the makeup water line L110 constitutes a water flow path L1 inside a heat exchanger 150 (described later).

補給水ラインＬ１１０の計測点Ｊ１には、流量計１７０が設けられている。計測点Ｊ１は、脱酸素装置１２０と補給水バルブ１７１との間に位置している。流量計１７０は、補給水ラインＬ１１０を流通する補給水Ｗ１の流量を計測する装置である。流量計１７０は、制御部１８０と電気的に接続されている。流量計１７０は、計測点Ｊ１で計測した補給水Ｗ１の流量ＦＬ１に関する情報（信号）を制御部１８０に送信する。 A flow meter 170 is provided at the measurement point J1 of the makeup water line L110. The measurement point J1 is located between the deoxygenation device 120 and the makeup water valve 171. The flow meter 170 is a device that measures the flow rate of the makeup water W1 that flows through the makeup water line L110. The flow meter 170 is electrically connected to the control unit 180. The flow meter 170 transmits information (signal) related to the flow rate FL1 of the makeup water W1 measured at the measurement point J1 to the control unit 180.

補給水ラインＬ１１０には、補給水バルブ１７１が設けられている。補給水バルブ１７１は、脱酸素装置１２０と給水タンク１３０との間に設けられている。補給水バルブ１７１は、補給水ラインＬ１１０を流通する補給水Ｗ１の流量を制御するバルブである。補給水バルブ１７１は、制御部１８０と電気的に接続されている。補給水バルブ１７１における弁開度の調節は、制御部１８０から送信されるバルブ運転信号により制御される。 A makeup water valve 171 is provided in the makeup water line L110. The makeup water valve 171 is provided between the deoxygenation device 120 and the water supply tank 130. The makeup water valve 171 is a valve that controls the flow rate of the makeup water W1 flowing through the makeup water line L110. The makeup water valve 171 is electrically connected to the control unit 180. Adjustment of the valve opening degree in the makeup water valve 171 is controlled by a valve operation signal transmitted from the control unit 180.

本実施形態において、補給水バルブ１７１の弁は、開状態（弁開度１００％）又は閉状態（弁開度０％）のいずれかに制御される。補給水バルブ１７１は、バルブ運転信号が「ＯＮ」のときには、弁を開状態とする。また、補給水バルブ１７１は、バルブ運転信号が「ＯＦＦ」のときには、弁を閉状態とする。 In this embodiment, the valve of the makeup water valve 171 is controlled to be either in an open state (valve opening degree 100%) or in a closed state (valve opening degree 0%). The makeup water valve 171 opens the valve when the valve operation signal is “ON”. The makeup water valve 171 closes the valve when the valve operation signal is “OFF”.

補給水ラインＬ１１０の計測点Ｊ２には、温度計１７２が設けられている。計測点Ｊ２は、補給水バルブ１７１と熱交換器１５０との間に位置している。計測点Ｊ２は、熱交換器１５０の近傍に位置することが好ましい。温度計１７２は、熱交換器１５０を通過する前の補給水Ｗ１の温度ＴＳ１（熱交換器１５０の入口温度）を計測する装置である。温度計１７２は、制御部１８０と電気的に接続されている。温度計１７２は、計測点Ｊ２で計測した補給水Ｗ１の温度ＴＳ１に関する情報（信号）を制御部１８０に送信する。 A thermometer 172 is provided at the measurement point J2 of the makeup water line L110. The measurement point J2 is located between the makeup water valve 171 and the heat exchanger 150. The measurement point J2 is preferably located in the vicinity of the heat exchanger 150. The thermometer 172 is a device that measures the temperature TS1 (the inlet temperature of the heat exchanger 150) of the makeup water W1 before passing through the heat exchanger 150. The thermometer 172 is electrically connected to the control unit 180. The thermometer 172 transmits information (signal) related to the temperature TS1 of the makeup water W1 measured at the measurement point J2 to the control unit 180.

補給水ラインＬ１１０の計測点Ｊ３には、温度計１７３が設けられている。計測点Ｊ３は、熱交換器１５０と給水タンク１３０との間に位置している。計測点Ｊ３は、熱交換器１５０の近傍に位置することが好ましい。温度計１７３は、熱交換器１５０を通過した後の補給水Ｗ１のＴＳ２温度（熱交換器１５０の出口温度）を計測する装置である。温度計１７３は、制御部１８０と電気的に接続されている。温度計１７３は、計測点Ｊ３で計測した補給水Ｗ１の温度ＴＳ２に関する情報（信号）を制御部１８０に送信する。 A thermometer 173 is provided at the measurement point J3 of the makeup water line L110. The measurement point J3 is located between the heat exchanger 150 and the water supply tank 130. The measurement point J3 is preferably located in the vicinity of the heat exchanger 150. The thermometer 173 is a device that measures the TS2 temperature (outlet temperature of the heat exchanger 150) of the makeup water W1 after passing through the heat exchanger 150. The thermometer 173 is electrically connected to the control unit 180. The thermometer 173 transmits information (signal) related to the temperature TS2 of the makeup water W1 measured at the measurement point J3 to the control unit 180.

蒸気ボイラ１４０は、給水ラインＬ１２０を介して補給された補給水Ｗ１を加熱して蒸気を生成するボイラであり、貫流ボイラからなる。蒸気ボイラ１４０で生成された蒸気は、この蒸気を動力源又は熱源とする蒸気使用設備（不図示）に供給される。蒸気ボイラ１４０は、給水ラインＬ１２０と接続する給水ポンプ（不図示）を備える。 The steam boiler 140 is a boiler that generates steam by heating the replenishing water W1 replenished via the water supply line L120, and includes a once-through boiler. The steam generated by the steam boiler 140 is supplied to a steam use facility (not shown) using this steam as a power source or a heat source. Steam boiler 140 includes a feed water pump (not shown) connected to feed water line L120.

給水ラインＬ１２０は、給水タンク１３０から蒸気ボイラ１４０に向けて補給水Ｗ１を補給するラインである。 The water supply line L120 is a line for replenishing the makeup water W1 from the water supply tank 130 toward the steam boiler 140.

熱交換器１５０は、補給水加温ラインＬ１３０を流通する補給水Ｗ１と、ヒートポンプ１６０と接続された冷媒循環ラインＬ１４０（後述）を流通する冷媒（水）Ｗ２と、を熱交換する装置である。熱交換器１５０の内部には、補給水加温ラインＬ１３０の一部を構成する水流路Ｌ１と、冷媒循環ラインＬ１４０に接続された冷媒流路Ｌ２とが、互いに混ざることがないように近接して配置されている。 The heat exchanger 150 is a device that exchanges heat between makeup water W1 that flows through the makeup water heating line L130 and refrigerant (water) W2 that flows through a refrigerant circulation line L140 (described later) connected to the heat pump 160. . Inside the heat exchanger 150, the water flow path L1 constituting a part of the makeup water heating line L130 and the refrigerant flow path L2 connected to the refrigerant circulation line L140 are close to each other so as not to mix with each other. Are arranged.

補給水加温ラインＬ１３０を流通する補給水Ｗ１は、熱交換器１５０の水流路Ｌ１を通過したときに、熱交換器１５０の冷媒流路Ｌ２を流通する冷媒Ｗ２の放熱により加温される。加温された補給水Ｗ１は、熱交換器１５０から補給水加温ラインＬ１３０を介して給水ラインＬ１２０に供給される。一方、冷媒循環ラインＬ１４０を流通する冷媒Ｗ２は、熱交換器１５０を通過したときに、熱交換器１５０の水流路を流通する補給水Ｗ１に放熱することにより冷却される。冷却された冷媒Ｗ２は、冷媒循環ラインＬ１４０を介してヒートポンプ１６０の凝縮器（後述）に送られる。 When the makeup water W1 flowing through the makeup water heating line L130 passes through the water flow path L1 of the heat exchanger 150, the makeup water W1 is heated by the heat radiation of the refrigerant W2 flowing through the refrigerant flow path L2 of the heat exchanger 150. The warmed makeup water W1 is supplied from the heat exchanger 150 to the feed water line L120 via the makeup water warming line L130. On the other hand, when the refrigerant W2 flowing through the refrigerant circulation line L140 passes through the heat exchanger 150, it is cooled by dissipating heat to the makeup water W1 flowing through the water flow path of the heat exchanger 150. The cooled refrigerant W2 is sent to the condenser (described later) of the heat pump 160 via the refrigerant circulation line L140.

冷媒循環ラインＬ１４０は、熱交換器１５０の冷媒流路Ｌ２と、ヒートポンプ１６０の凝縮器と熱交換する冷媒流路（不図示）とを環状に接続するラインである。 The refrigerant circulation line L140 is a line that annularly connects the refrigerant flow path L2 of the heat exchanger 150 and a refrigerant flow path (not shown) that exchanges heat with the condenser of the heat pump 160.

ヒートポンプ１６０は、内部冷媒（不図示）を介して、外部の熱源（不図示の空調機や食品機械等の各種の冷却器）で発生した熱（廃熱）を回収する装置である。ヒートポンプ１６０は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器（いずれも不図示）を備える。圧縮機は、気体の内部冷媒を圧縮し、高温・高圧にして凝縮器に送り出す。凝縮器は、内部冷媒の熱を冷媒Ｗ２に放出して、内部冷媒を冷却（液化）する。冷媒Ｗ２は、内部冷媒の放熱により温水となる。膨張弁は、内部冷媒の圧力を下げて、内部冷媒の温度を低下させる。蒸発器は、内部冷媒を熱源水Ｗ３により加温して蒸発（気化）させる。熱源水Ｗ３は、内部冷媒への放熱により冷水となる。 The heat pump 160 is a device that recovers heat (waste heat) generated by an external heat source (an air conditioner or various coolers such as a food machine not shown) via an internal refrigerant (not shown). The heat pump 160 includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator (all not shown). The compressor compresses the gaseous internal refrigerant and sends it to the condenser at a high temperature and high pressure. The condenser releases the heat of the internal refrigerant to the refrigerant W2, and cools (liquefies) the internal refrigerant. The refrigerant W2 becomes hot water due to heat dissipation from the internal refrigerant. The expansion valve reduces the temperature of the internal refrigerant by reducing the pressure of the internal refrigerant. The evaporator heats the internal refrigerant with the heat source water W3 to evaporate (vaporize) it. The heat source water W3 becomes cold water due to heat radiation to the internal refrigerant.

ヒートポンプ１６０の蒸発器には、熱源水供給ラインＬ１５０と、熱源水戻しラインＬ１６０とが接続されている。熱源水供給ラインＬ１５０は、熱源からの熱源水Ｗ３が流通するラインである。熱源水戻しラインＬ１６０は、熱源に戻る熱源水Ｗ３が流通するラインである。 A heat source water supply line L150 and a heat source water return line L160 are connected to the evaporator of the heat pump 160. The heat source water supply line L150 is a line through which the heat source water W3 from the heat source flows. The heat source water return line L160 is a line through which the heat source water W3 returning to the heat source flows.

なお、ヒートポンプ１６０の蒸発器に供給される熱源としては、熱源水Ｗ３とする水熱源式であれば、特定の構成に限定されない。熱源水Ｗ３は、ヒートポンプ１６０の熱源となる水である。熱源水Ｗ３としては、工業用水、井戸水、水道水だけでなく、ヒートポンプ１６０の蒸発器に対して腐食、スケール付着等による寿命や効率の低下を発生させない水質であれば、種々の装置の排水を用いることができる。また、ヒートポンプ１６０は、熱源を空気熱源とする空気熱源式のものであってもよく、特定の方式に限定されない。 The heat source supplied to the evaporator of the heat pump 160 is not limited to a specific configuration as long as it is a water heat source type that uses heat source water W3. The heat source water W3 is water that becomes a heat source of the heat pump 160. The heat source water W3 is not only industrial water, well water, tap water, but also water from various devices as long as the water quality does not cause a decrease in life or efficiency due to corrosion, scale adhesion, etc. on the evaporator of the heat pump 160. Can be used. Moreover, the heat pump 160 may be of an air heat source type using a heat source as an air heat source, and is not limited to a specific method.

ヒートポンプ１６０の運転は、制御部１８０から送信されるＨＰ運転信号により制御される。ヒートポンプ１６０は、ＨＰ運転信号が「ＯＮ」になると運転を開始する。また、ヒートポンプ１６０は、運転信号が「ＯＦＦ」になると運転を停止する。 The operation of the heat pump 160 is controlled by an HP operation signal transmitted from the control unit 180. The heat pump 160 starts operation when the HP operation signal is “ON”. Further, the heat pump 160 stops operation when the operation signal becomes “OFF”.

制御部１８０は、ボイラシステム１００において、補給水Ｗ１の流通及びヒートポンプ１６０の動作を制御する制御装置である。制御部１８０は、各種の演算処理を実行する中央処理装置、補給水温度制御プログラム等を記憶する記憶部、時間を計測するタイマー部、制御部１８０と接続された各機器との間で通信を行なう入出力部等を備える（いずれも不図示）。なお、図１に示す破線は、制御部１８０と各計測装置及び制御対象装置との電気的な接続の経路を示す。 The control unit 180 is a control device that controls the flow of the makeup water W 1 and the operation of the heat pump 160 in the boiler system 100. The control unit 180 communicates with a central processing unit that executes various arithmetic processes, a storage unit that stores a make-up water temperature control program, a timer unit that measures time, and devices connected to the control unit 180. An input / output unit and the like are provided (both not shown). In addition, the broken line shown in FIG. 1 shows the path | route of the electrical connection of the control part 180, each measuring device, and a control object apparatus.

制御部１８０は、ボイラシステム１００の運転中において、給水タンク１３０の水位に応じて、補給水Ｗ１の流通を制御する。このとき、制御部１８０は、ヒートポンプ１６０により補給水Ｗ１の水温を制御する。ここで、制御部１８０が、補給水Ｗ１の流通及び水温を制御する場合の動作を、図２のタイムチャートを参照して説明する。図２は、制御部１８０が補給水Ｗ１の流通及び水温を制御する場合のタイミングを示すタイムチャートである。 The controller 180 controls the circulation of the makeup water W 1 according to the water level of the water supply tank 130 during the operation of the boiler system 100. At this time, the control unit 180 controls the water temperature of the makeup water W 1 by the heat pump 160. Here, the operation in the case where the control unit 180 controls the distribution of the makeup water W1 and the water temperature will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 2 is a time chart showing the timing when the control unit 180 controls the flow of the makeup water W1 and the water temperature.

本実施形態では、図２に示すように、給水タンク１３０に貯留された補給水Ｗ１の水位を、ＬＬ、Ｌ、Ｈ、ＨＨの４段階に区分している。給水タンク１３０における補給水Ｗ１の水位は、水位計１７４により計測され、制御部１８０に送信される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the water level of the makeup water W1 stored in the water supply tank 130 is divided into four stages of LL, L, H, and HH. The water level of the makeup water W 1 in the water supply tank 130 is measured by a water level meter 174 and transmitted to the control unit 180.

制御部１８０は、給水タンク１３０の水位がＬ〜Ｈの範囲となるように補給水Ｗ１の流通を制御する。本実施形態において、図２に示す水位Ｌは、本発明における第１の水位である。図２に示す水位Ｈは、第１の水位よりも高い水位であり、本発明における第２の水位である。 The control unit 180 controls the flow of the makeup water W1 so that the water level of the water supply tank 130 is in the range of L to H. In the present embodiment, the water level L shown in FIG. 2 is the first water level in the present invention. The water level H shown in FIG. 2 is a water level higher than the first water level, and is the second water level in the present invention.

また、図２に示す水位ＬＬ及び水位ＨＨは、警戒水位である。水位ＬＬは、水位Ｌよりも低い水位である。また、水位ＨＨは、水位Ｈよりも高い水位である。制御部１８０は、給水タンク１３０の水位がＬＬ又はＨＨに達した場合には、警報を発する。また、給水タンク１３０の水位がＬＬに達した場合には、ボイラシステム１００を緊急停止させる。 Moreover, the water level LL and the water level HH which are shown in FIG. 2 are warning water levels. The water level LL is a water level lower than the water level L. The water level HH is higher than the water level H. The control unit 180 issues an alarm when the water level of the water supply tank 130 reaches LL or HH. Moreover, when the water level of the water supply tank 130 reaches LL, the boiler system 100 is urgently stopped.

制御部１８０は、給水タンク１３０の水位が水位Ｌ未満の場合には、給水タンク１３０への補給水Ｗ１の供給を開始すると共に、ヒートポンプ１６０により補給水Ｗ１の加温を開始する。また、制御部１８０は、給水タンク１３０の水位が水位Ｈ以上の場合には、給水タンク１３０への補給水Ｗ１の供給を停止すると共に、ヒートポンプ１６０による補給水Ｗ１の加温を停止する。 When the water level of the water supply tank 130 is lower than the water level L, the control unit 180 starts supplying the makeup water W1 to the water supply tank 130 and starts heating the makeup water W1 by the heat pump 160. Further, when the water level of the water supply tank 130 is equal to or higher than the water level H, the control unit 180 stops the supply of the makeup water W1 to the water supply tank 130 and stops the heating of the makeup water W1 by the heat pump 160.

図２に示すように、制御部１８０は、給水タンク１３０の水位が水位Ｌ未満の場合には、バルブ運転信号を「ＯＮ」にする。これにより、補給水バルブ１７１は開状態となり、補給水Ｗ１は給水タンク１３０に向けて流通する。 As shown in FIG. 2, when the water level of the water supply tank 130 is less than the water level L, the control unit 180 turns the valve operation signal “ON”. Thereby, the makeup water valve 171 is opened, and the makeup water W1 flows toward the water supply tank 130.

制御部１８０は、バルブ運転信号を「ＯＮ」にしてから時間Ｔ１が経過した時点でＨＰ運転信号を「ＯＮ」にする。時間Ｔ１は、補給水バルブ１７１を開状態としてから、熱交換器１５０の水流路Ｌ１に補給水Ｗ１が流通するのに要する時間である。時間Ｔ１は、例えば、熱交換器１５０の水流路Ｌ１に実際に補給水Ｗ１が流通させて時間を計測するか、或いは、配管の口径や長さ、単位時間当たりの流量等に基づいてシミュレーションを実施することにより取得することができる。 The controller 180 turns the HP operation signal “ON” when the time T1 has elapsed since the valve operation signal was turned “ON”. The time T1 is the time required for the makeup water W1 to flow through the water flow path L1 of the heat exchanger 150 after the makeup water valve 171 is opened. For example, the time T1 is measured by actually supplying the makeup water W1 through the water flow path L1 of the heat exchanger 150, or performing a simulation based on the diameter and length of the pipe, the flow rate per unit time, and the like. It can be acquired by carrying out.

このように、先にバルブ運転信号を「ＯＮ」にしてから時間Ｔ１が経過した後にＨＰ運転信号を「ＯＮ」にすることにより、熱交換器１５０に補給水Ｗ１が流通している状態でヒートポンプ１６０の運転を開始することができる。この場合、熱交換器１５０を流通する補給水Ｗ１は、ヒートポンプ１６０により加温される。 In this way, the heat pump is turned on in the state where the replenishment water W1 is flowing through the heat exchanger 150 by turning the HP operation signal “ON” after the time T1 has elapsed since the valve operation signal was previously turned “ON”. 160 operations can be started. In this case, the makeup water W 1 flowing through the heat exchanger 150 is heated by the heat pump 160.

また、制御部１８０は、給水タンク１３０の水位が水位Ｈ以上の場合には、ＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」にする。これにより、ヒートポンプ１６０において圧縮機等の動作が停止する。ヒートポンプ１６０は、運転信号をＯＦＦにしても、圧縮機を停止させるまでに一定の時間が必要となる。この間は、実質的にヒートポンプ１６０の運転が継続する。 In addition, when the water level of the water supply tank 130 is equal to or higher than the water level H, the control unit 180 turns the HP operation signal “OFF”. Thereby, operation | movement of a compressor etc. stops in the heat pump 160. FIG. Even if the operation signal is turned off, the heat pump 160 requires a certain time until the compressor is stopped. During this time, the operation of the heat pump 160 is substantially continued.

このため、制御部１８０は、ＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」にしてから時間Ｔ２が経過した時点でバルブ運転信号を「ＯＦＦ」にする。時間Ｔ２は、圧縮機を停止するのに要する時間である。時間Ｔ２は、例えば、実際に圧縮機を停止するのに要する時間を計測することにより取得することができる。 For this reason, the control unit 180 turns the valve operation signal “OFF” when the time T2 has elapsed since the HP operation signal was turned “OFF”. Time T2 is the time required to stop the compressor. The time T2 can be acquired, for example, by measuring the time required to actually stop the compressor.

このように、先にＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」にしてから時間Ｔ２が経過した後にバルブ運転信号を「ＯＦＦ」にすることにより、熱交換器１５０に補給水Ｗ１が流通している状態でヒートポンプ１６０の運転を停止させることができる。 In this way, the heat pump is turned on with the makeup water W1 flowing through the heat exchanger 150 by turning the valve operation signal “OFF” after the time T2 has elapsed since the HP operation signal was previously turned “OFF”. The operation of 160 can be stopped.

次に、図３に示すフローチャートに従って、制御部１８０が補給水Ｗ１の流通及び水温を制御する場合の処理手順について説明する。図３に示すフローチャートの制御は、記憶部（不図示）に記憶された補給水温度制御プログラムに基づいて、制御部１８０により実行される。また、図３に示すフローチャートの制御は、ボイラシステム１００の運転中において、所定の時間間隔で周期的に実行される。 Next, according to the flowchart shown in FIG. 3, the processing procedure in the case where the control unit 180 controls the flow of the makeup water W1 and the water temperature is described. The control of the flowchart shown in FIG. 3 is executed by the control unit 180 based on a makeup water temperature control program stored in a storage unit (not shown). Further, the control of the flowchart shown in FIG. 3 is periodically executed at predetermined time intervals during operation of the boiler system 100.

ステップＳＴ１０１において、制御部１８０は、水位計１７４から給水タンク１３０に貯留されている補給水Ｗ１の水位Ｗを取得する。 In step ST101, the control unit 180 acquires the water level W of the makeup water W1 stored in the water supply tank 130 from the water level meter 174.

ステップＳＴ１０２において、制御部１８０は、水位Ｗが水位Ｌ未満か否かを判定する。このステップＳＴ１０２において、制御部１８０により、水位Ｗが水位Ｌ未満である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ１０３へ進む。また、ステップＳＴ１０２において、制御部１８０により、水位Ｗが水位Ｌ未満でない（ＮＯ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ１０８へ進む。 In step ST102, the control unit 180 determines whether or not the water level W is less than the water level L. In step ST102, when the control unit 180 determines that the water level W is lower than the water level L (YES), the process proceeds to step ST103. In Step ST102, when the control unit 180 determines that the water level W is not less than the water level L (NO), the process proceeds to Step ST108.

ステップＳＴ１０３において、制御部１８０は、バルブ運転信号を「ＯＮ」にする。
ステップＳＴ１０４において、制御部１８０は、タイマー部を起動して時間の計測を開始する。 In step ST103, the control unit 180 turns the valve operation signal “ON”.
In step ST104, control unit 180 activates the timer unit and starts measuring time.

ステップＳＴ１０５において、制御部１８０は、時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。このステップＳＴ１０５において、制御部１８０により、時間Ｔ１が経過した（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ１０６へ進む。また、ステップＳＴ１０５において、制御部１８０により、時間Ｔ１が経過していない（ＮＯ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ１０５へ戻る。 In step ST105, the control unit 180 determines whether or not the time T1 has elapsed. In step ST105, when the control unit 180 determines that the time T1 has elapsed (YES), the process proceeds to step ST106. In step ST105, when control unit 180 determines that time T1 has not elapsed (NO), the process returns to step ST105.

ステップＳＴ１０６において、制御部１８０は、ＨＰ運転信号を「ＯＮ」にする。
ステップＳＴ１０７において、制御部１８０は、タイマー部で計測した時間をリセットして、本フローチャートの処理を終了する。 In step ST106, the control unit 180 turns the HP operation signal “ON”.
In step ST107, the control unit 180 resets the time measured by the timer unit and ends the process of this flowchart.

一方、ステップＳＴ１０８において、制御部１８０は、水位Ｗが水位Ｈ以上か否かを判定する。このステップＳＴ１０８において、制御部１８０により、水位Ｗが水位Ｈ以上である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ１０９へ進む。また、ステップＳＴ１０８において、制御部１８０により、水位Ｗが水位Ｈ以上でない（ＮＯ）と判定された場合には、本フローチャートの処理を終了する。 On the other hand, in step ST108, the control unit 180 determines whether or not the water level W is equal to or higher than the water level H. In step ST108, when the control unit 180 determines that the water level W is equal to or higher than the water level H (YES), the process proceeds to step ST109. In Step ST108, when the control unit 180 determines that the water level W is not equal to or higher than the water level H (NO), the process of this flowchart ends.

ステップＳＴ１０９において、制御部１８０は、ＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」にする。
ステップＳＴ１１０において、制御部１８０は、タイマー部を起動して時間の計測を開始する。 In step ST109, the control unit 180 turns the HP operation signal “OFF”.
In step ST110, control unit 180 activates the timer unit and starts measuring time.

ステップＳＴ１１１において、制御部１８０は、時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。このステップＳＴ１１１において、制御部１８０により、時間Ｔ２が経過した（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ１１２へ進む。また、ステップＳＴ１１１において、制御部１８０により、時間Ｔ２が経過していない（ＮＯ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ１１１へ戻る。 In step ST111, control unit 180 determines whether or not time T2 has elapsed. In step ST111, when the control unit 180 determines that the time T2 has elapsed (YES), the process proceeds to step ST112. In Step ST111, when the control unit 180 determines that the time T2 has not elapsed (NO), the process returns to Step ST111.

ステップＳＴ１１２において、制御部１８０は、バルブ運転信号を「ＯＦＦ」にする。ステップＳＴ１１２に続いて、処理はステップＳＴ１０７へ進む。 In step ST112, the control unit 180 turns the valve operation signal “OFF”. Subsequent to step ST112, the process proceeds to step ST107.

上述した第１実施形態のボイラシステム１００によれば、例えば、以下のような効果を奏する。
本実施形態のボイラシステム１００は、給水タンク１３０の水位が水位Ｌ未満の場合には、補給水バルブ１７１を開状態とし、その後、時間Ｔ１が経過した時点でヒートポンプ１６０の運転を開始する制御部１８０を備える。
そのため、熱交換器１５０に補給水Ｗ１が流通している状態でヒートポンプ１６０の運転を開始することができる。 According to the boiler system 100 of 1st Embodiment mentioned above, there exist the following effects, for example.
When the water level of the feed water tank 130 is lower than the water level L, the boiler system 100 of the present embodiment opens the makeup water valve 171 and then starts the operation of the heat pump 160 when the time T1 has elapsed. 180.
Therefore, the operation of the heat pump 160 can be started in a state where the makeup water W 1 is circulating in the heat exchanger 150.

また、制御部１８０は、給水タンク１３０の水位が水位Ｌよりも高い水位Ｈ以上の場合には、ヒートポンプ１６０の運転を停止し、その後、時間Ｔ２が経過した時点で補給水バルブ１７１を閉状態とする。
そのため、熱交換器１５０に補給水Ｗ１が流通している状態でヒートポンプ１６０の運転を停止することができる。 In addition, when the water level of the water supply tank 130 is higher than the water level H, the control unit 180 stops the operation of the heat pump 160 and then closes the makeup water valve 171 when the time T2 has elapsed. And
Therefore, the operation of the heat pump 160 can be stopped in a state where the makeup water W1 is flowing through the heat exchanger 150.

これによれば、熱交換器１５０への補給水Ｗ１の給水が無い状態でヒートポンプ１６０が運転されることがないので、冷媒配管の内部で冷媒の温度が急激に上昇することによりヒートポンプ１６０が異常停止するのをより確実に防止することができる。従って、本実施形態のボイラシステム１００では、蒸気ボイラ１４０へ供給される補給水Ｗ１をヒートポンプ１６０により間欠的に加温する場合に、ヒートポンプ１６０をより安全に運転することができる。 According to this, since the heat pump 160 is not operated in a state where there is no supply of the makeup water W1 to the heat exchanger 150, the heat pump 160 becomes abnormal due to a sudden rise in the temperature of the refrigerant inside the refrigerant pipe. Stopping can be prevented more reliably. Therefore, in the boiler system 100 of this embodiment, when the makeup water W1 supplied to the steam boiler 140 is intermittently heated by the heat pump 160, the heat pump 160 can be operated more safely.

本実施形態のボイラシステム１００では、補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＮ」にした後、及びヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」した後に、タイマー部により時間Ｔ１又はＴ２を計測している。
そのため、熱交換器１５０に補給水Ｗ１が流通している状態でヒートポンプ１６０の運転を開始又は停止する制御を簡易に実施することができる。 In the boiler system 100 of the present embodiment, after turning on the valve operation signal of the makeup water valve 171 and turning off the HP operation signal of the heat pump 160, the timer unit measures the time T1 or T2. Yes.
Therefore, the control for starting or stopping the operation of the heat pump 160 in a state where the makeup water W1 is flowing through the heat exchanger 150 can be easily performed.

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点を中心に説明する。第２実施形態のボイラシステム１００Ａにおいて、第１実施形態のボイラシステム１００と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。第２実施形態において、特に説明しない事項については、第１実施形態の説明が適宜に適用又は援用される。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the description will mainly focus on differences from the first embodiment. In the boiler system 100A of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the boiler system 100 of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. In the second embodiment, the description of the first embodiment is appropriately applied or used for matters that are not particularly described.

図４は、本発明の第２実施形態のボイラシステム１００Ａを示す概略構成図である。また、図５は、貯留部１３１の構造を示す概略斜視図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a boiler system 100A according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic perspective view showing the structure of the storage part 131.

図４に示すように、本実施形態では、補給水ラインＬ１１０の二次側（補給水Ｗ１の流出側）が、給水ラインＬ１２０の接続部Ｊ４に接続されている。接続部Ｊ４は、給水タンク１３０と蒸気ボイラ１４０との間に位置している。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the secondary side of the make-up water line L110 (the outflow side of the make-up water W1) is connected to the connection portion J4 of the water supply line L120. The connecting portion J4 is located between the water supply tank 130 and the steam boiler 140.

また、給水タンク１３０は、その内部に貯留部１３１を有する。貯留部１３１は、補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０に流通する補給水Ｗ１の一部を一時的に保持するタンクである。貯留部１３１は、給水タンク１３０の内部であって、給水ラインＬ１２０が給水タンク１３０と接続する位置に設けられている。 Moreover, the water supply tank 130 has the storage part 131 in the inside. The reservoir 131 is a tank that temporarily holds a part of the makeup water W1 that flows from the makeup water line L110 to the water supply line L120. The reservoir 131 is provided inside the water supply tank 130 at a position where the water supply line L120 is connected to the water supply tank 130.

貯留部１３１は、図５に示すように、略箱枠形に形成されている。貯留部１３１は、仕切り板、切り欠き１３３、１３４、及び１３５を備える。仕切り板１３２は、貯留部１３１の内部を２つに区分する板である。貯留部１３１の内部は、仕切り板１３２により貯留槽１３１ａ、１３１ｂに区分される。このうち、貯留槽１３１ａには、給水ラインＬ１２０の一端側が接続されている。 As shown in FIG. 5, the storage part 131 is formed in a substantially box frame shape. The storage unit 131 includes a partition plate and notches 133, 134, and 135. The partition plate 132 is a plate that divides the inside of the storage portion 131 into two. The interior of the storage unit 131 is divided into storage tanks 131 a and 131 b by a partition plate 132. Among these, the one end side of the water supply line L120 is connected to the storage tank 131a.

仕切り板１３２は、貯留部１３１の上部に隙間が形成される程度の高さを有する。これにより、貯留部１３１の内部に貯留された補給水Ｗ１は、仕切り板１３２の上部を通じて、貯留槽１３１ａ、１３１ｂの間を移動することができる。 The partition plate 132 has a height such that a gap is formed in the upper portion of the storage portion 131. Thereby, the makeup water W1 stored in the storage part 131 can move between the storage tanks 131a and 131b through the upper part of the partition plate 132.

切り欠き１３３〜１３５は、給水タンク１３０において、貯留部１３１を除く領域（以下、「他の領域」という）に貯留されている補給水Ｗ１と、貯留部１３１に貯留されている補給水Ｗ１とを徐々に混合させるための開口である。なお、図５では、かくれ線（破線）の図示を適宜に省略する。 The notches 133 to 135 are the supply water W1 stored in a region (hereinafter referred to as “other regions”) excluding the storage unit 131 and the supply water W1 stored in the storage unit 131 in the water supply tank 130. Is an opening for gradually mixing. In addition, in FIG. 5, illustration of a hide line (broken line) is abbreviate | omitted suitably.

補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０を経て給水タンク１３０に補給された補給水Ｗ１は、貯留部１３１の貯留槽１３１ａ、又は貯留槽１３１ａ及び１３１ｂに一時的に貯留される。すなわち、ヒートポンプ１６０により加温された補給水Ｗ１は、給水タンク１３０の他の領域に貯留されている補給水Ｗ１とすぐに混合することがない。 The replenishing water W1 replenished to the water supply tank 130 from the replenishing water line L110 through the water supply line L120 is temporarily stored in the storage tank 131a of the storage part 131 or the storage tanks 131a and 131b. That is, the makeup water W 1 heated by the heat pump 160 is not immediately mixed with the makeup water W 1 stored in other areas of the feed water tank 130.

また、貯留部１３１に貯留された補給水Ｗ１は、切り欠き１３３〜１３５を介して、すでに給水タンク１３０の他の領域に貯留されている補給水Ｗ１と徐々に混合する。従って、加温された補給水Ｗ１は、貯留部１３１において、その温度をすぐに下げることなく貯留される。 Further, the makeup water W1 stored in the storage unit 131 is gradually mixed with the makeup water W1 already stored in another area of the water supply tank 130 through the notches 133 to 135. Accordingly, the warmed makeup water W1 is stored in the storage unit 131 without immediately decreasing its temperature.

貯留部１３１は、以下のように機能する。図４において、蒸気ボイラ１４０へ補給される補給水Ｗ１の必要量と、補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０に供給される補給水Ｗ１の量とがほぼ等しいとする。この場合には、熱交換器１５０により加温された補給水Ｗ１は、補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０に供給され、優先的に蒸気ボイラ１４０に補給される。 The reservoir 131 functions as follows. In FIG. 4, it is assumed that the required amount of makeup water W1 to be supplied to the steam boiler 140 and the amount of makeup water W1 supplied from the makeup water line L110 to the feed water line L120 are substantially equal. In this case, the makeup water W1 heated by the heat exchanger 150 is supplied from the makeup water line L110 to the water supply line L120, and is preferentially replenished to the steam boiler 140.

また、蒸気ボイラ１４０へ補給される補給水Ｗ１の必要量が、補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０に供給される補給水Ｗ１の量を下回るとする。この場合には、余った分の補給水Ｗ１は、給水タンク１３０の貯留部１３１へ補給される。これにより、給水タンク１３０の貯留部１３１には、加温された補給水Ｗ１が貯留される。 Further, it is assumed that the required amount of makeup water W1 to be replenished to the steam boiler 140 is less than the amount of makeup water W1 to be supplied from the makeup water line L110 to the feed water line L120. In this case, the surplus supply water W1 is supplied to the storage part 131 of the water supply tank 130. As a result, the warmed makeup water W1 is stored in the storage unit 131 of the water supply tank 130.

また、蒸気ボイラ１４０へ補給される補給水Ｗ１の必要量が、補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０に供給される補給水Ｗ１の量を上回るとする。この場合には、足りない分の補給水Ｗ１が、給水タンク１３０から供給される。すなわち、補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０に供給された補給水Ｗ１と、貯留部１３１に貯留されている補給水Ｗ１とが蒸気ボイラ１４０に補給される。 Further, it is assumed that the required amount of makeup water W1 to be supplied to the steam boiler 140 exceeds the amount of makeup water W1 supplied from the makeup water line L110 to the feed water line L120. In this case, the insufficient supply water W 1 is supplied from the water supply tank 130. That is, the supply water W1 supplied from the supply water line L110 to the water supply line L120 and the supply water W1 stored in the storage unit 131 are supplied to the steam boiler 140.

上述した第２実施形態のボイラシステム１００Ａにおいて、補給水Ｗ１の温度制御を行なう場合の処理手順は、第１実施形態（図３）に示すフローチャートと同じとなる。このため、第１実施形態のボイラシステム１００における説明を援用して、第２実施形態のボイラシステム１００Ａにおける制御の説明を省略する。 In the boiler system 100A of the second embodiment described above, the processing procedure when the temperature control of the makeup water W1 is performed is the same as the flowchart shown in the first embodiment (FIG. 3). For this reason, description in the boiler system 100 of 1st Embodiment is used, and description of control in 100 A of boiler systems of 2nd Embodiment is abbreviate | omitted.

第２実施形態のボイラシステム１００Ａは、上述した第１実施形態のボイラシステム１００と同様に、蒸気ボイラ１４０へ供給される補給水Ｗ１をヒートポンプ１６０により間欠的に加温する場合において、ヒートポンプ１６０をより安全に運転することができるという効果を奏する。更に、第２実施形態のボイラシステム１００Ａによれば、例えば、以下のような効果を奏する。 Similarly to the boiler system 100 of the first embodiment described above, the boiler system 100A of the second embodiment uses the heat pump 160 to heat the makeup water W1 supplied to the steam boiler 140 intermittently by the heat pump 160. There is an effect that it is possible to drive more safely. Furthermore, according to the boiler system 100A of the second embodiment, for example, the following effects can be obtained.

第２実施形態のボイラシステム１００Ａにおいて、補給水ラインＬ１１０は、給水ラインＬ１２０に接続されている。これによれば、熱交換器１５０において加温された補給水Ｗ１を、蒸気ボイラ１４０に直接供給することができる。そのため、加温した補給水Ｗ１を給水タンク１３０から蒸気ボイラ１４０に供給する場合に比べて、蒸気ボイラ１４０により高温の補給水Ｗ１を供給することができる。従って、蒸気ボイラ１４０の燃焼効率を向上させることができる。 In the boiler system 100A of the second embodiment, the makeup water line L110 is connected to the water supply line L120. According to this, the makeup water W 1 heated in the heat exchanger 150 can be directly supplied to the steam boiler 140. Therefore, compared with the case where the warmed makeup water W1 is supplied from the feed water tank 130 to the steam boiler 140, the steam boiler 140 can supply the hot makeup water W1. Therefore, the combustion efficiency of the steam boiler 140 can be improved.

また、第２実施形態のボイラシステム１００Ａは、補給水ラインＬ１１０から給水ラインＬ１２０を介して給水タンク１３０に向けて流通する補給水Ｗ１を一時的に保持する貯留部１３１を備える。これによれば、蒸気ボイラ１４０に供給される補給水Ｗ１の必要量が、補給水ラインＬ１１０から供給される量を下回る場合には、余った分の補給水Ｗ１を貯留部１３１に貯留することができる。貯留部１３１では、貯留された補給水Ｗ１の温度が急激に下がらないため、補給水Ｗ１の温度を出来る限り保持した状態で貯留することができる。 In addition, the boiler system 100A of the second embodiment includes a storage unit 131 that temporarily holds makeup water W1 that circulates from the makeup water line L110 to the feed water tank 130 via the feed water line L120. According to this, when the required amount of makeup water W1 supplied to the steam boiler 140 is less than the amount supplied from the makeup water line L110, the remaining makeup water W1 is stored in the storage unit 131. Can do. In the storage part 131, since the temperature of the stored makeup water W1 does not drop rapidly, it can be stored with the temperature of the makeup water W1 kept as much as possible.

また、蒸気ボイラ１４０に供給される補給水Ｗ１の必要量が、補給水ラインＬ１１０から供給される量を上回る場合には、足りない分の補給水Ｗ１を、給水タンク１３０から供給することができる。このときには、給水タンク１３０の貯留部１３１に貯留されている補給水Ｗ１が優先的に給水ラインＬ１２０を介して蒸気ボイラ１４０に供給される。このため、蒸気ボイラ１４０により高温の補給水Ｗ１を供給することができる。 Further, when the required amount of makeup water W1 supplied to the steam boiler 140 exceeds the amount supplied from the makeup water line L110, an insufficient amount of makeup water W1 can be supplied from the feed water tank 130. . At this time, the makeup water W1 stored in the storage part 131 of the water supply tank 130 is preferentially supplied to the steam boiler 140 via the water supply line L120. For this reason, the hot boiler water 140 can be supplied by the steam boiler 140.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to embodiment mentioned above.

本実施形態では、補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＮ」にした後、時間Ｔ１が経過した時点でヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＮ」している（図３：ステップＳＴ１０３〜ＳＴ１０６参照）。しかし、これに限らず、例えば、補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＮ」した後、補給水バルブ１７１から送信されるバルブ開信号を検知した時点でヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＮ」してもよい。 In this embodiment, after the valve operation signal of the makeup water valve 171 is turned “ON”, the HP operation signal of the heat pump 160 is turned “ON” when the time T1 has elapsed (see FIG. 3: steps ST103 to ST106). ). However, the present invention is not limited to this. For example, after the valve operation signal of the makeup water valve 171 is turned “ON”, the HP operation signal of the heat pump 160 is turned “ON” when the valve opening signal transmitted from the makeup water valve 171 is detected. May be.

また、補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＮ」した後、流量計１７０（図１参照）で計測した補給水Ｗ１の流量が規定流量に達した時点でヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＮ」してもよい。この場合には、熱交換器１５０に補給水Ｗ１が確実に流通している状態でヒートポンプ１６０の運転を開始することができるので、システムの信頼性をより高めることができる。 Further, after the valve operation signal of the makeup water valve 171 is turned “ON”, the HP operation signal of the heat pump 160 is turned “ON” when the flow rate of the makeup water W1 measured by the flow meter 170 (see FIG. 1) reaches the specified flow rate. You may do. In this case, since the operation of the heat pump 160 can be started in a state where the makeup water W1 is surely circulating in the heat exchanger 150, the reliability of the system can be further improved.

また、本実施形態では、ヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」した後、時間Ｔ２が経過した時点で補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＦＦ」している。他の実施形態として、例えば、熱交換器１５０における補給水Ｗ１の温度に基づいて補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＦＦ」してもよい。 Further, in the present embodiment, after the HP operation signal of the heat pump 160 is “OFF”, the valve operation signal of the makeup water valve 171 is “OFF” when the time T2 has elapsed. As another embodiment, for example, the valve operation signal of the makeup water valve 171 may be “OFF” based on the temperature of the makeup water W 1 in the heat exchanger 150.

すなわち、ヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」した後、温度計１７３により熱交換器１５０を通過した補給水Ｗ１の温度ＴＳ２を取得し、温度計１７２により熱交換器１５０を通過する前の補給水Ｗ１の温度ＴＳ１を取得する。そして、温度ＴＳ２≦温度ＴＳ１＋ｔの条件を満たした時点で補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＦＦ」してもよい。なお、「ｔ」は、温度ＴＳ２との温度差を調節するために設定される値である。 That is, after the HP operation signal of the heat pump 160 is “OFF”, the temperature TS2 of the makeup water W1 that has passed through the heat exchanger 150 is acquired by the thermometer 173, and the replenishment before passing through the heat exchanger 150 by the thermometer 172 The temperature TS1 of the water W1 is acquired. Then, when the condition of temperature TS2 ≦ temperature TS1 + t is satisfied, the valve operation signal of the makeup water valve 171 may be “OFF”. “T” is a value set to adjust the temperature difference from the temperature TS2.

なお、本実施形態の制御と、上述した他の実施形態における制御とは、適宜に組み合わせが可能である。
例えば、補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＮ」した後、流量計１７０で計測した補給水Ｗ１の流量が規定流量に達した時点でヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＮ」する制御と、ヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」した後、時間Ｔ２が経過した時点で補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＦＦ」する制御とを組み合わせてもよい。 In addition, the control of this embodiment and the control in other embodiment mentioned above can be combined suitably.
For example, after turning on the valve operation signal of the make-up water valve 171, control to turn on the HP operation signal of the heat pump 160 when the flow rate of the make-up water W1 measured by the flow meter 170 reaches a specified flow rate; This may be combined with control for turning off the valve operation signal of the makeup water valve 171 when the time T2 has elapsed after turning off the HP operation signal of the heat pump 160.

また、補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＮ」した後、補給水バルブ１７１のバルブ開信号を検知した時点でヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＮ」する制御と、ヒートポンプ１６０のＨＰ運転信号を「ＯＦＦ」した後、熱交換器１５０における補給水Ｗ１の温度に基づいて補給水バルブ１７１のバルブ運転信号を「ＯＦＦ」する制御とを組み合わせてもよい。 Further, after turning on the valve operation signal of the makeup water valve 171, the control for turning on the HP operation signal of the heat pump 160 when the valve opening signal of the makeup water valve 171 is detected, and the HP operation signal of the heat pump 160. May be combined with control for turning off the valve operation signal of the makeup water valve 171 based on the temperature of the makeup water W1 in the heat exchanger 150.

第２実施形態において、貯留部１３１は、給水タンク１３０の内部であって、給水ラインＬ１２０が給水タンク１３０と接続する位置に設けられている。しかし、これに限らず、貯留部１３１を、給水タンク１３０と蒸気ボイラ１４０との間の給水ラインＬ１２０に設けてもよい。 In 2nd Embodiment, the storage part 131 is the inside of the water supply tank 130, Comprising: The water supply line L120 is provided in the position connected with the water supply tank 130. FIG. However, the present invention is not limited to this, and the storage unit 131 may be provided in the water supply line L120 between the water supply tank 130 and the steam boiler 140.

第１及び第２実施形態では、ヒートポンプ１６０の内部冷媒（不図示）と熱交換した冷媒Ｗ２により補給水Ｗ１を加温する構成について説明した。しかし、これに限らず、ヒートポンプ１６０の内部冷媒と補給水Ｗ１とを直接に熱交換する構成としてもよい。 In 1st and 2nd embodiment, the structure which heats the replenishment water W1 with the refrigerant | coolant W2 heat-exchanged with the internal refrigerant | coolant (not shown) of the heat pump 160 was demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and the internal refrigerant of the heat pump 160 and the makeup water W1 may be directly heat-exchanged.

１００，１００Ａボイラシステム
１３０給水タンク
１３１貯留部
１４０蒸気ボイラ
１５０熱交換器
１６０ヒートポンプ
１８０制御部
Ｌ１１０補給水ライン
Ｌ１２０給水ライン
Ｌ１３０冷媒循環ライン
Ｗ１補給水
Ｗ２冷媒 100, 100A Boiler system 130 Water supply tank 131 Storage unit 140 Steam boiler 150 Heat exchanger 160 Heat pump 180 Control unit L110 Supply water line L120 Supply water line L130 Refrigerant circulation line W1 Supply water W2 Refrigerant

Claims

A water supply tank for storing makeup water;
A makeup water line for replenishing makeup water to the water tank;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the water supply tank via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat via a refrigerant;
A heat exchanger for exchanging heat between makeup water flowing through the makeup water line and refrigerant circulating through the heat pump;
When the water level in the water supply tank reaches the first water level, the makeup water flowing through the heat exchanger is circulated after controlling the makeup water circulation means to circulate makeup water toward the water supply tank . When the flow rate reaches a specified flow rate, the heat pump is started in a state in which makeup water is flowing through the heat exchanger, and the water level of the water supply tank is higher than the first water level. When the water level is reached, the makeup water circulation means prevents the makeup water from being circulated toward the water supply tank after the operation of the heat pump is stopped while the makeup water is circulated through the heat exchanger. Control means for controlling
A water supply system comprising.

A water supply tank for storing makeup water;
A makeup water line for replenishing makeup water to the water tank;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the water supply tank via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat through a refrigerant that circulates inside, a heat pump that exchanges heat between the refrigerant that circulates inside the heat pump and makeup water that circulates the makeup water line;
When the water level of the water supply tank reaches the first water level, the flow rate of the makeup water flowing through the heat pump is controlled after controlling the makeup water circulation means so that makeup water is circulated toward the water supply tank. provisions makeup water to the heat pump at which point the flow starts the operation of the heat pump in a state in circulation, also, the water level of the water tank reaches a second level higher than the first water level If, after the make-up water to the heat pump is stopped the operation of the heat pump in a state in circulation, and control means for controlling the makeup water flowing means so as not to flow toward the supply water to the water supply tank ,
A water supply system comprising.

A water supply tank for storing makeup water;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
A replenishment water line connected to the water supply line and through which replenishment water replenished to the boiler device and replenishment water replenished to the water supply tank circulates;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the boiler device via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat via a refrigerant;
A heat exchanger for exchanging heat between makeup water flowing through the makeup water line and refrigerant circulating through the heat pump;
When the water level of the water supply tank reaches the first water level, the makeup water circulation means is controlled so that makeup water is circulated toward the boiler device, and makeup water is circulated through the heat exchanger. When the heat pump is started and the water level of the water supply tank reaches a second water level higher than the first water level, makeup water is circulated through the heat exchanger. Control means for controlling the makeup water circulation means so as not to circulate makeup water toward the boiler device after stopping the operation of the heat pump in a state of being,
A water supply system comprising.

A water supply tank for storing makeup water;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
A replenishment water line connected to the water supply line and through which replenishment water replenished to the boiler device and replenishment water replenished to the water supply tank circulates;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the boiler device via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat through a refrigerant that circulates inside, a heat pump that exchanges heat between the refrigerant that circulates inside the heat pump and makeup water that circulates the makeup water line;
When the water level in the water supply tank reaches the first water level, the makeup water circulation means is controlled so that makeup water is circulated toward the boiler device, and makeup water is circulated through the heat pump . The heat pump is started in a state, and when the water level of the water supply tank reaches a second water level higher than the first water level, the makeup water is in circulation in the heat pump. Control means for controlling the makeup water circulation means so as not to circulate makeup water toward the boiler device after stopping the operation of the heat pump;
A water supply system comprising.

The water supply system of Claim 3 or 4 provided with the storage part which hold | maintains the supplementary water which distribute | circulates toward the said water supply tank via the said water supply line from the said supplementary water line.