JP6340569B2

JP6340569B2 - チラーの洗浄方法及び装置

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Publication number: JP6340569B2
Application number: JP2015084681A
Authority: JP
Inventors: 昂平成田; 一宏小穴; 玄人高見澤; 竹前　昭宏; 昭宏竹前
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2035-04-17
Also published as: JP2016205657A

Description

本発明は、冷却液を冷却する熱交換器の洗浄を行う際に用いて好適なチラーの洗浄方法及び装置に関する。

一般に、冷却液タンクに収容した冷却液を、工作機械等の被冷却対象に循環させることにより当該被冷却対象の冷却を行う冷却液回路と、圧縮機，凝縮器，膨張弁及び熱交換器を接続して冷媒を循環させ、当該熱交換器により冷却液を冷却する冷凍サイクルとを備えたチラーは知られている。ところで、この種のチラーは、熱交換器により冷却された冷却液を工作機械等に循環させて使用するため、使用により冷却液には徐々に汚れが発生する。特に、この汚れは、熱交換器を構成する細い（狭い）流路の内面に付着するため、熱交換器の熱交換効率を低下させる要因となる。したがって、少なくとも前記熱交換器の内部は定期的に洗浄を行う必要があり、このような熱交換器を洗浄するための洗浄装置も知られている。なお、洗浄方法として薬品を使用する方法も行われているが、洗浄後のいわゆるすすぎが大変となり、全体の洗浄時間及びコスト等を考慮した場合には、薬品を使用しない洗浄方法が望ましい。

従来、このような洗浄装置（洗浄方法）としては、特許文献１で開示される冷却装置に備える熱交換器の逆洗機構が知られている。同文献１で開示される熱交換器の逆洗機構は、熱交換器の冷却水路を、冷却水を逆循環させ、冷却水路を逆洗するようにしたものであり、具体的には、冷却水路とタンク内とにわたって冷却水を強制循環させる第ｌ，第２連結路及び循環ポンプと、センサで検知したタンク内の冷却水の温度に基づき、冷却機の運転を間欠的にＯＮ，ＯＦＦ制御する制御手段とを備えた冷却装置において、冷却機の運転をＯＦＦ状態とした際に、タンク内の冷却水を、第１，第２連結路の間を連結した第ｌサブ連結路及び第２サブ連結路を通して、冷却水路を逆循環させて、タンク内に流入させるための、第ｌ三方電磁弁及び第２三方電磁弁と、それらの電磁弁を駆動、制御するためのサブ制御手段とを備えて構成したものである。

特開平９−３１８２９５号公報

しかし、上述した従来における熱交換器の逆洗機構は、次のような解決すべき課題も存在した。

即ち、薬品を使用しない点及び冷却水を逆循環させるのみの比較的簡易な手法により行う点等においてメリットはあるものの、必ずしも十分な洗浄効果を確保しにくい難点がある。通常、冷却液の汚れは、外部から混入するゴミ等をはじめ、冷却液として使用する水道水により発生する細菌やカビ等によるいわゆるヌメリが存在し、このヌメリとゴミ等を含む汚れが熱交換器の内面に付着するため、水を流した程度では十分に除去しにくい側面がある。したがって、従来の逆洗機構は、このような汚れの除去に対しては必ずしも十分な洗浄能力を有しているとは言えず、簡易な洗浄方法を確保しつつ、より高い洗浄効果を得る観点からは更なる改善の余地があった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したチラーの洗浄方法及び装置の提供を目的とするものである。

本発明に係るチラーＭの洗浄方法は、上述した課題を解決するため、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗを被冷却対象Ｃに循環させて当該被冷却対象Ｃの冷却を行う冷却液回路２と、圧縮機５，凝縮器６，膨張弁７及び熱交換器８を接続して冷媒を循環させ、当該熱交換器８により冷却液Ｗを冷却する冷凍サイクル４とを備えてなるチラーＭにおける、少なくとも熱交換器８の洗浄を行うに際し、冷却液タンク３を除く冷却液回路２を、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗの規定液面Ｗｓよりも下方に配するとともに、熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕ，９ｓの一部を規定液面Ｗｓよりも上方に迂回させて設けた空気収容部１５に、開閉弁１８，及び逆止弁を用いた給気弁１７を順次直列に接続し、熱交換器８より上流側に配した冷却液Ｗの配管９ｒｕ，９ｓの内部に、所定量の空気Ａを供給するとともに、この状態で冷却液回路２における送液ポンプ１０を所定時間Ｔｃにわたって作動させ、空気Ａ及び冷却液Ｗにより生成される泡Ａｂを含むスラグ流Ｑにより、少なくとも熱交換器８に対するエアレーション洗浄を行うようにしたことを特徴とする。

また、本発明に係るチラーの洗浄装置１は、上述した課題を解決するため、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗを被冷却対象Ｃに循環させて当該被冷却対象Ｃの冷却を行う冷却液回路２と、圧縮機５，凝縮器６，膨張弁７及び熱交換器８を接続して冷媒を循環させ、当該熱交換器８により冷却液Ｗを冷却する冷凍サイクル４とを備えてなるチラーＭにおける、少なくとも熱交換器８の洗浄を行う洗浄装置を構成するに際して、冷却液タンク３を除く冷却液回路２を、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗの規定液面Ｗｓよりも下方に配するとともに、熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕ，９ｓの一部を規定液面Ｗｓよりも上方に迂回させることにより空気収容部１５を設け、この空気収容部１５に、開閉弁１８，及び逆止弁を用いた給気弁１７を順次直列に接続した給気弁回路１６を付設することにより、熱交換器８より上流側に配した冷却液Ｗの配管９ｒｕ，９ｓの内部に、所定量の空気Ａを供給する空気供給手段１２と、冷却液回路２における送液ポンプ１０を所定時間Ｔｃにわたって作動させ、空気Ａ及び冷却液Ｗにより生成される泡Ａｂを含むスラグ流Ｑにより、少なくとも熱交換器８に対するエアレーション洗浄を行うエアレーション洗浄手段１３とを備えることを特徴とする。

また、本発明は好適な実施の態様により、エアレーション洗浄は、所定回数だけ繰り返すことが望ましい。さらに、空気供給手段１２は、熱交換器８より上流側であって、かつ被冷却対象Ｃより上流側に配することができる。加えて、空気供給手段１２に基づいて生成されるスラグ流Ｑを、被冷却対象Ｃ又はこの被冷却対象Ｃを通らないバイパス回路２３を介して熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕに対して選択的に供給可能な切換手段２２を設けることもできる。

このような本発明に係るチラーＭの洗浄方法及び装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）熱交換器８より上流側に配した冷却液Ｗの配管９ｒｕ，９ｓの内部に、所定量の空気Ａを供給するとともに、この状態で冷却液回路２における送液ポンプ１０を所定時間Ｔｃにわたって作動させ、空気Ａ及び冷却液Ｗにより生成される泡Ａｂを含むスラグ流Ｑにより、少なくとも熱交換器８に対するエアレーション洗浄を行うようにしたため、ヌメリやゴミ等を含む汚れが付着した熱交換器８であっても、十分な洗浄効果を得ることができるとともに、省エネルギ性を高めることができる。しかも、比較的簡易な方法及び装置構成により実現することができる。

（２）冷却液タンク３を除く冷却液回路２を、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗの規定液面Ｗｓよりも下方に配するとともに、熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕ，９ｓの一部を規定液面Ｗｓよりも上方に迂回させることにより空気収容部１５を設け、この空気収容部１５に、開閉弁１８，及び逆止弁を用いた給気弁１７を順次直列に接続した給気弁回路１６を付設して構成した空気供給手段１２を設けたため、所定量の空気Ａを給気弁回路１６を介して供給した後、送液ポンプ１０を所定時間Ｔｃにわたり作動させることにより、冷却液Ｗに空気Ａの泡Ａｂを含むいわゆるスラグ流Ｑを生成することができ、このスラグ流Ｑにより効果的なエアレーション洗浄を行うことができる。

（３）好適な態様により、空気収容部１５と給気弁回路１６を用いたエアレーション洗浄を、所定回数だけ繰り返して行えば、間歇的なエアレーション洗浄を行うことができるため、洗浄効果をより高めることができるとともに、汚れ度合に応じたエアレーション洗浄の最適化を図ることができる。

（４）好適な態様により、空気供給手段１２を、熱交換器８より上流側であって、かつ被冷却対象Ｃより上流側に配すれば、熱交換器８の洗浄に加えて、被冷却対象Ｃに対するエアレーション洗浄も可能になるため、冷却系全体の冷却効率をより高めることができるとともに、省エネルギ性の向上にも寄与できる。

（５）好適な態様により、空気供給手段１２に基づいて生成されるスラグ流Ｑを、被冷却対象Ｃ又はこの被冷却対象Ｃを通らないバイパス回路２３を介して熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕに対して選択的に供給可能な切換手段２２を設ければ、熱交換器８と被冷却対象Ｃに対して選択的にエアレーション洗浄を行うことができるため、特に、被冷却対象Ｃがエアレーション洗浄に不向きの場合には、その洗浄を回避できるなど、洗浄装置１の使い勝手及び汎用性をより高めることができる。

本発明の好適実施形態に係るチラーの洗浄装置を用いた洗浄方法の処理手順を説明するためのフローチャート、同洗浄装置を備えるチラーの全体を示す回路系統図、同洗浄装置を備えるチラーの外観斜視図、同洗浄装置に用いる給気弁の一例を示す正面断面図、同洗浄装置に備える空気収容部及び給気弁回路を用いた空気供給手段の開閉弁を閉じた状態の作用説明図、同洗浄装置に備える空気収容部及び給気弁回路を用いた空気供給手段の開閉弁を開いた状態の作用説明図、同洗浄装置の運転方法を説明するためのタイムチャート、同洗浄装置で生成されるスラグ流の説明図、参考例に係る洗浄装置を備えるチラーの全体を示す回路系統図、参考例に係る洗浄装置に備えるエジェクタの一例を示す断面正面図、参考例に係る洗浄装置の運転方法を説明するためのタイムチャート、本発明の変更実施形態に係る洗浄装置を備えるチラーの全体を示す回路系統図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る洗浄装置１を備えるチラーＭの全体構成について、図２及び図３を参照して説明する。

図２は、チラーＭ全体の回路系統を示す。なお、ＣはチラーＭにより冷却される工作機械等の被冷却対象を示す。例示のチラーＭは、大別して、冷却液回路２，冷凍サイクル４及びコントローラ５１を備えるとともに、本実施形態に係る洗浄装置１を備える。

冷却液回路２は、冷却液Ｗを収容した冷却液タンク３を備え、この冷却液タンク３の供給口は、供給側ラインＬｓを介して被冷却対象Ｃの給入口に接続するとともに、冷却液タンク３の戻り口は、戻り側ラインＬｒを介して被冷却対象Ｃの排出口に接続する。例示の冷却液タンク３は、全体を合成樹脂素材により一体成形したものであり、外面には断熱材３ｉを付設する。なお、冷却液Ｗには、水道水をはじめ、各種冷却溶液を使用可能である。図２中、一点鎖線で示すＷｓは、冷却液タンク３に収容された冷却液Ｗの規定液面に係わる高さを示している。一方、冷却液タンク３の上面にはキャップ３ｃが着脱するタンク口を備える。その他、冷却液タンク３には、タンク口におけるキャップ３ｃの有無を検出する検出スイッチ（不図示）及びタンク内照明ライト３Ｌを備えるとともに、液面の高さを検出するフロートセンサ及びドレン口等の冷却液タンクに通常必要となる各種付属機能を備えている。

さらに、供給側ラインＬｓには、少なくとも供給側配管９ｓとこの供給側配管９ｓの中途に接続した送液ポンプ１０を備える。他方、戻り側ラインＬｒには、少なくとも戻り側配管９ｒとこの戻り側配管９ｒの中途に接続した熱交換器８を備えるとともに、この熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕに、洗浄装置１として追加する空気供給手段１２を備える。熱交換器８は、一次側熱交換流路８ｆと二次側熱交換流路８ｓを備え、戻り側配管９ｒには二次側熱交換流路８ｓを接続する。

冷凍サイクル４は、圧縮機５，凝縮器６，膨張弁（電子膨張弁）７及び熱交換器８を接続して冷媒を循環させ、当該熱交換器８により冷却液Ｗを冷却する公知の冷凍サイクルを構成する。したがって、冷凍サイクル４における冷媒配管は、熱交換器８における一次側熱交換流路８ｆに接続する。なお、冷凍サイクル４において、４１は凝縮器６に付設した空冷用ファン、４２はバイパス回路に接続した膨張弁をそれぞれ示す。

コントローラ５１は、チラーＭの全体の制御を司る機能を備える。コントローラ５１はＣＰＵ及びメモリ等を内蔵したコンピュータ機能を備え、予め格納した制御プログラムにより各種処理及び制御（シーケンス制御）を実行することができ、主要機能としては、冷却液Ｗの温度が設定温度となるように、温度センサからの検出結果に基づいて冷凍サイクル４等をフィードバック制御する機能を備える。したがって、コントローラ５１は、冷凍サイクル４に対して各種信号の授受を行うとともに、前述した送液ポンプ１０の作動／停止に係わる制御を行うことができる。また、冷却液タンク３との関係では、検出スイッチによりキャップ３ｃの着脱（有無）を検出し、離脱時には、タンク内照明ライト３Ｌを自動で点灯させ、冷却液タンク３の内部の照明を行う。

図３は、チラーＭ全体の外観構成の一例を示す。チラーＭは上下に長い直方体状のキャビネット６１を備える。キャビネット６１の上面前側には傾斜した開閉カバー６１ｃを備えるとともに、開閉カバー６１ｃの右側（正面から見た方角）には操作パネル６２を備える。操作パネル６２は操作部及び表示部を備えており、前述したコントローラ５１に接続する。なお、開閉カバー６１ｃを開くことにより、冷却液タンク３に対する給水や各種メンテナンス等を行うことができる。また、操作パネル６２が位置する右側の側面上部には、各種配管やケーブル類を接続する接続パネル６３を備えるとともに、同側面下部には通気窓６４を備える。

一方、キャビネット６１の内部における上部左側には冷却液タンク３を配するとともに、上部右側にはコントローラ５１を含む電気系を配設する。また、内部における下部には、冷凍サイクル４を構成する前述した圧縮機５，凝縮器６，膨張弁７及び熱交換器８等を配設するとともに、冷却液タンク３を除く冷却液回路２を配設する。これにより、本発明（本実施形態）の構成条件、即ち、冷却液タンク３を除く冷却液回路２は、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗの規定液面Ｗｓよりも下方に配するというレイアウト条件を満たすことになる。

次に、本実施形態に係る洗浄装置１の構成について、図２〜図５を参照して具体的に説明する。

洗浄装置１は、チラーＭの一部の機能を兼用して構成する。例示の場合、洗浄装置１は、冷却液回路２の配管９ｒの一部を利用した空気供給手段１２を備えるとともに、この空気供給手段１２により供給された空気Ａに対して送液ポンプ１０及びコントローラ５１を兼用することによりエアレーション洗浄を行うエアレーション洗浄手段１３を備える。

空気供給手段１２は、図２に示した全体構造のように、レイアウト条件として、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗの規定液面Ｗｓよりも下方に、当該冷却液タンク３を除く冷却液回路２を配設する。また、熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕの一部を、一点鎖線で示す規定液面Ｗｓよりも上方に迂回させることにより空気収容部１５を設け、この空気収容部１５の上端に給気弁回路１６を接続する。

給気弁回路１６は、給気弁１７及び開閉弁１８を備え、図５に示すように、空気収容部１５の上端に、上方に起立して配した開閉弁１８の一端口（下端口）を接続する。また、この開閉弁１８の上側に位置する他端口に、給気弁１７の一端口（下端口）を接続し、かつ給気弁１７の上側に位置する他端口は大気に開放する。この場合、給気弁１７は、例えば、図４に示すような構造を有する逆止弁を使用する。例示の給気弁１７は、上下に変位する可動弁体６１を備え、下から水圧が付加されなければ、可動弁体６１は自重により下方位置Ｘｄへ変位し、吸気路６２が開放されることにより、給気状態になるとともに、下から水圧が付加されれば、この水圧により可動弁体６１は上方位置Ｘｕへ変位し、吸気路６２は可動弁体６１により遮断状態となる。なお、図４に示す符号Ｈｍは可動弁体６１の上下可動範囲を示す。

なお、図５（図６）に示す開閉弁１８は、理解を容易にするため、原理的に示しているが、開閉機能を有する電磁開閉弁等の各種開閉バルブ類を用いることができる。これにより、所定量の空気Ａを給気弁回路１６を介して空気収容部１５に収容可能となる。したがって、規定液面Ｗｓよりも上方に迂回させる配管９ｒｕの長さ等を選定すれば、空気収容部１５の容積、即ち、所定量となる空気Ａの量を設定できる。

次に、本実施形態に係る洗浄方法を含む洗浄装置１の動作について、図２〜図８を参照しつつ図１に示すフローチャートを参照して説明する。

今、チラーＭは、通常運転状態にあるものとする（ステップＳ１）。なお、洗浄装置１における給気弁回路１６の開閉弁１８は、図５に示すように、閉（ＯＦＦ）側に切換えられている。図２に示す送液ポンプ１０の作動により、冷却液タンク３に収容された冷却液Ｗは、供給側ラインＬｓを介して被冷却対象Ｃに供給され、被冷却対象Ｃは冷却液Ｗにより冷却される。冷却液Ｗの供給方向（流通方向）を矢印Ｆｗで示す。そして、熱交換により暖められた冷却液Ｗは、戻り側ラインＬｒを介して冷却液タンク３に戻される。この際、冷却液Ｗは、図５に示す空気収容部１５を含む配管９ｒｕを通り、この後、熱交換器８に供給される。熱交換器８では二次側熱交換流路８ｓを通る際に、一次側熱交換流路８ｆの冷媒と熱交換され、冷却された冷却液Ｗが冷却液タンク３に戻される。これにより、冷却液Ｗの循環が行われる。

一方、運転スケジュールに従い、チラーＭの運転を停止した場合を想定する（ステップＳ２）。これにより、送液ポンプ１０も停止する（ステップＳ３）。この際、洗浄装置１による洗浄を行わない場合は、そのまま通常の終了手順に従って処理される（ステップＳ４）。

これに対して、洗浄装置１による洗浄を行う場合、オペレータは、洗浄モードの開始スイッチ（不図示）をＯＮにする（ステップＳ４）。洗浄モードの開始により、コントローラ５１は開閉弁１８を制御し、図６に示す開（ＯＮ）状態に切換える（ステップＳ５）。これにより、給気弁１７を通して空気Ａ（外気）が空気収容部１５内に流入する（ステップＳ６）。同時に、空気収容部１５内の冷却液Ｗは下降し、空気収容部１５内における冷却液Ｗの液面は、冷却液タンク３に収容された冷却液Ｗの規定液面Ｗｓの高さに一致する（ステップＳ７）。そして、設定時間Ｔａの経過により開始弁１８を制御し、図５に示す閉（ＯＦＦ）状態に切換える（ステップＳ８，Ｓ９）。この設定時間Ｔａは、開閉弁１８を開状態に切換えた時点からの経過時間を設定するとともに、特に、空気収容部１５内における液面が規定液面Ｗｓまで低下するまでの時間を考慮して設定する。

一方、設定時間Ｔａが経過し、開閉弁１８が閉状態になったなら、送液ポンプ１０を作動させる（ステップＳ１０）。これにより、戻り側配管９ｒ内の冷却液Ｗは、熱交換器８、更には冷却液タンク３に送られるとともに、この際、空気収容部１５内の空気Ａが冷却液Ｗに巻き込まれるため、空気Ａの泡Ａｂを含むいわゆるスラグ流Ｑが生成される（ステップＳ１１）。このスラグ流Ｑのイメージを図８に示す。なお、矢印Ｆａは、スラグ流Ｑの流通方向を示す。

このスラグ流Ｑは、直後に熱交換器８の二次側熱交換流路８ｓを通過するため、この二次側熱交換流路８ｓに対する、スラグ流Ｑによる効果的なエアレーション洗浄が行われる（ステップＳ１２）。一方、所定時間となる設定時間Ｔｃが経過したなら送液ポンプ１０を停止させる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。この設定時間Ｔｃは、スラグ流Ｑが冷却液タンク３にほぼ回収される時間を設定できる。

以上の動作により、一回のエアレーション洗浄が終了する。実際の洗浄工程では、この一回のエアレーション洗浄を所定回数だけ繰り返し行う（ステップＳ１５）。このようなエアレーション洗浄を、所定回数だけ繰り返して行えば、間歇的なエアレーション洗浄を行うことができるため、洗浄効果をより高めることができるとともに、汚れ度合に応じたエアレーション洗浄の最適化を図ることができる。

図７（ａ）に、開閉弁１８の開時間（設定時間Ｔａ）と閉時間（設定時間Ｔｃ）の関係を示すとともに、図７（ｂ）に、開閉弁１８の開閉に伴う、送液ポンプ１０の停止（ＯＦＦ）と作動（ＯＮ）関係をタイムチャートで示す。

このように、実施形態に係るチラーＭの洗浄方法及び洗浄装置１によれば、熱交換器８より上流側に配した冷却液Ｗの配管９ｒｕの内部に、所定量の空気Ａを供給するとともに、この状態で冷却液回路２における送液ポンプ１０を所定時間にわたって作動させ、空気Ａ及び冷却液Ｗにより生成される泡Ａｂを含むスラグ流Ｑにより、少なくとも熱交換器８に対するエアレーション洗浄を行うようにしたため、ヌメリやゴミ等を含む汚れが付着した熱交換器８であっても、十分な洗浄効果を得ることができるとともに、省エネルギ性を高めることができる。しかも、比較的簡易な方法及び装置構成により実現可能となる。

特に、空気供給手段１２は、冷却液タンク３を除く冷却液回路２を、冷却液タンク３に収容した冷却液Ｗの規定液面Ｗｓよりも下方に配するとともに、熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕの一部を規定液面Ｗｓよりも上方に迂回させることにより空気収容部１５を設け、この空気収容部１５に、開閉弁１８，及び逆止弁を用いた給気弁１７を順次直列に接続した給気弁回路１６を付設して構成したため、所定量の空気Ａを給気弁回路１６を介して供給した後、送液ポンプ１０を所定時間にわたり作動させることにより、冷却液Ｗに空気Ａの泡Ａｂを含むスラグ流Ｑを生成することができ、このスラグ流Ｑにより効果的なエアレーション洗浄を行うことができる。

次に、参考例に係る洗浄装置１（洗浄方法）について、図９〜図１２を参照して説明する。

図９〜図１１は参考例に係る洗浄装置１を示す。参考例に係る洗浄装置１は、図９に示すように、空気供給手段１２を変更したものである。即ち、空気供給手段１２を構成するに際して、空気Ａ及び冷却液Ｗを同時に供給可能なエジェクタ２０を有するエジェクタ回路１９と、このエジェクタ回路１９より上流側の冷却液Ｗを、当該エジェクタ回路１９又は熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕに対して選択的に供給可能な切換手段２１を備えて構成したものである。なお、図９〜図１１において、図１〜図８と同一部分（同一機能部分及び同一作用部分を含む）には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明を省略した。

図１０に、エジェクタ２０の一例を示す。このエジェクタ２０の種類や構造等は特に限定されるものではなく、公知の各種エジェクタを利用できる。例示の場合、流入口２０ｉから冷却液Ｗを供給すれば、同時に空気口２０ａに負圧が生じるため、当該空気口２０ａから空気（大気）Ａが流入し、エジェクタ２０の吐出口２０ｅからは、空気Ａと冷却水Ｗにより生成される泡Ａｂを含むスラグ流Ｑを得ることができる。

したがって、空気供給手段１２を構成するに際しては、熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕの中途に、三方切換弁７０の第一接続口及び第二接続口を接続するとともに、熱交換器８の上流側に接続した補助配管９ｕを、三方切換弁７０の第三接続口に接続する。そして、この補助配管９ｕの中途に、図１０に示したエジェクタ２０の流入口２０ｉと吐出口２０ｅ間を接続するとともに、このエジェクタ２０の空気口２０ａに、給気弁１７の一端口（下端口）を接続する。この給気弁１７の他端口は大気に開放する。

この場合、補助配管９ｕ，エジェクタ２０及び給気弁１７は、エジェクタ回路１９を構成するとともに、三方切換弁７０は切換手段２１を構成する。例示の場合、この三方切換弁７０を切換えることにより、エジェクタ回路１９より上流側の冷却液Ｗを、当該エジェクタ回路１９又は熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕに、選択的に供給することができる。第一変更実施形態に係る洗浄装置１は、このような構成の空気供給手段１２を用いるため、汎用的なエジェクタを利用可能となり、簡単な操作及びシンプルな構成により、スラグ流Ｑを容易かつ低コストに生成できる。また、エジェクタ２０のノズル（図示を省略）により冷却液Ｗの流速を上げることができるため、洗浄効果をより高めることもできる。

これにより、チラーＭを通常使用する場合には、三方切換弁７０を切換えることにより被冷却対象Ｃから排出される冷却液Ｗを、エジェクタ回路１９を通すことなく、戻り側配管９ｒ（９ｒｕ）から熱交換器８に供給することができる。

これに対して、熱交換器８の洗浄を行う場合には、三方切換弁７０を切換えることにより被冷却対象Ｃから排出される冷却液Ｗを、エジェクタ回路１９に供給する。これにより、エジェクタ２０において、冷却液Ｗに泡Ａｂを含むスラグ流Ｑが生成されるとともに、このスラグ流Ｑは熱交換器８に供給され、熱交換器８の二次側熱交換流路８ｓに対するエアレーション洗浄を行うことができる。この際、送液ポンプ１０は、図１１に示すように、作動（ＯＮ）と停止（ＯＦＦ）を繰り返す間歇運転を行うことが望ましい。このような間歇運転を行うことにより、より効果的なエアレーション洗浄を行うことができる。なお、送液ポンプ１０を連続運転する場合を排除するものではない。

よって、このような参考例に係る洗浄装置１であっても、熱交換器８より上流側に配した冷却液Ｗの配管９ｒｕの内部に、所定量の空気Ａを供給するとともに、この状態で冷却液回路２における送液ポンプ１０を所定時間にわたって作動させるため、空気Ａ及び冷却液Ｗにより生成される泡Ａｂを含むスラグ流Ｑを得ることができ、少なくとも熱交換器８に対するエアレーション洗浄を行うことができる。これにより、ヌメリやゴミ等を含む汚れが付着した熱交換器８であっても、十分な洗浄効果を得ることができるとともに、省エネルギ性を高めることができる。しかも、比較的簡易な方法及び装置構成により実現することができる。

図１２は変更実施形態に係る洗浄装置１を示す。変更実施形態に係る洗浄装置１は、空気供給手段１２を構成するに際し、参考例と同様のエジェクタ回路１９を用いる点は同じとなるが、接続する場所を、熱交換器８より上流側であって、かつ被冷却対象Ｃより上流側に配したものである。なお、図１２において、図１〜図１１と同一部分（同一機能部分及び同一作用部分を含む）には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明を省略した。

この場合、被冷却対象Ｃより上流側に配する供給側配管９ｓと被冷却対象Ｃより下流側に配する戻り側配管９ｒ（９ｒｕ）間にバイパス配管９ｂを接続するとともに、このバイパス配管９ｂの中途に三方切換弁７２の第一接続口及び第二接続口を接続する。また、送液ポンプ１０より下流側における供給側配管９ｓの中途に三方切換弁７１の第一接続口及び第二接続口を接続する。そして、この三方切換弁７１の第三接続口と三方切換弁７２の第三接続口間に補助配管９ｃを接続し、この補助配管９ｃの中途に、図１０に示したエジェクタ２０の流入口２０ｉと吐出口２０ｅ間を接続するとともに、このエジェクタ２０の空気口２０ａに、給気弁１７の一端口（下端口）を接続する。この給気弁１７の他端口は大気に開放する。この補助配管９ｃ，エジェクタ２０及び給気弁１７は、エジェクタ回路１９を構成する。また、バイパス配管９ｂと三方切換弁７２は、冷却液Ｗを被冷却対象Ｃに対してバイパスさせるバイパス回路２３を構成する。さらに、三方切換弁７２は切換手段２２を構成するとともに、三方切換弁７１は切換手段２１を構成する。

これにより、三方切換弁７２，７１を切換えれば、送液ポンプ１０からの冷却液Ｗを、エジェクタ回路１９又は被冷却対象Ｃに対して選択的に供給可能になるとともに、空気供給手段１２に基づいて生成されるスラグ流Ｑを、被冷却対象Ｃ又はこの被冷却対象Ｃを通らないバイパス回路２３を介して熱交換器８より上流側に配した配管９ｒｕに対して選択的に供給可能となる。

したがって、熱交換器８の洗浄に加えて、被冷却対象Ｃに対するエアレーション洗浄も可能になり、冷却系全体の冷却効率をより高めることができるとともに、省エネルギ性の更なる向上にも寄与できる。また、被冷却対象Ｃがエアレーション洗浄に不向きの場合には、その洗浄を回避できるなど、洗浄装置１の使い勝手及び汎用性をより高めることができる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法，数量，材料等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に、変更，追加，削除することができる。

例えば、本発明におけるスラグ流Ｑは一定の洗浄効果を奏する様々な態様のスラグ流Ｑを全て含む概念である。また、回路構成において、三方切換弁７０…は、二つの開閉弁により構成するなど、同一の機能を呈する各種のバルブ手段により置換できる。また、図２，図９，図１２における空気供給手段１２は、それぞれ相互に入れ替えた構成により実施できるとともに、図１２に示す切換手段２２を設けることなくそれぞれ独立した回路構成として実施することもできる。

なお、本発明において使用する「冷却」は、加熱も含む相対的な概念であり必ずしも温度に対応した概念ではない。即ち、この種のチラー１は使用態様により加熱も可能であり、この場合であっても本発明に係る洗浄方法及び装置１を同様に適用できる。また、冷却液Ｗに対して、洗浄液等の薬品を追加して使用する場合を排除するものではないとともに、必要により洗浄時に冷却液Ｗを加熱する場合を排除するものではない。さらに、例示した実施形態は、コントローラ５１により開閉弁１８等の切換制御を行う場合を示したが、マニュアル操作により切換操作してもよい。また、コントローラ５１により制御する場合には、例えば、チラー１の運転回数或いは運転時間を計り、洗浄モードを定期的かつ自動で行うようにすることも可能である。

本発明に係る洗浄方法及び装置は、冷却液を冷却する熱交換器を備える各種タイプのチラーに利用できる。

１：洗浄装置，２：冷却液回路，３：冷却液タンク，４：冷凍サイクル，５：圧縮機，６：凝縮器，７：膨張弁，８：熱交換器，９ｓ：配管，９ｒｕ：配管，１０：送液ポンプ，１２：空気供給手段，１３：エアレーション洗浄手段，１５：空気収容部，１６：給気弁回路，１７：給気弁，１８：開閉弁，２２：切換手段，２３：バイパス回路，Ｍ：チラー，Ｗ：冷却液，Ｗｓ：冷却液の規定液面，Ｃ：被冷却対象，Ａ：空気，Ａｂ：泡，Ｔｃ：所定時間，Ｑ：スラグ流

Claims

冷却液タンクに収容した冷却液を被冷却対象に循環させて当該被冷却対象の冷却を行う冷却液回路と、圧縮機，凝縮器，膨張弁及び熱交換器を接続して冷媒を循環させ、当該熱交換器により前記冷却液を冷却する冷凍サイクルとを備えてなるチラーにおける、少なくとも前記熱交換器の洗浄を行うチラーの洗浄方法であって、前記冷却液タンクを除く前記冷却液回路を、前記冷却液タンクに収容した冷却液の規定液面よりも下方に配するとともに、前記熱交換器より上流側に配した配管の一部を前記規定液面よりも上方に迂回させて設けた空気収容部に、開閉弁，及び逆止弁を用いた給気弁を順次直列に接続し、前記熱交換器より上流側に配した前記冷却液の配管の内部に、所定量の空気を供給するとともに、この状態で前記冷却液回路における送液ポンプを所定時間にわたって作動させ、前記空気及び前記冷却液により生成される泡を含むスラグ流により、少なくとも前記熱交換器に対するエアレーション洗浄を行うことを特徴とするチラーの洗浄方法。
前記エアレーション洗浄は、所定回数だけ繰り返して行うことを特徴とする請求項１記載のチラーの洗浄方法。
冷却液タンクに収容した冷却液を被冷却対象に循環させて当該被冷却対象の冷却を行う冷却液回路と、圧縮機，凝縮器，膨張弁及び熱交換器を接続して冷媒を循環させ、当該熱交換器により前記冷却液を冷却する冷凍サイクルとを備えてなるチラーにおける、少なくとも前記熱交換器の洗浄を行うチラーの洗浄装置であって、前記冷却液タンクを除く前記冷却液回路を、前記冷却液タンクに収容した冷却液の規定液面よりも下方に配するとともに、前記熱交換器より上流側に配した配管の一部を前記規定液面よりも上方に迂回させることにより空気収容部を設け、この空気収容部に、開閉弁，及び逆止弁を用いた給気弁を順次直列に接続した給気弁回路を付設することにより、前記熱交換器より上流側に配した前記冷却液の配管の内部に、所定量の空気を供給する空気供給手段と、前記冷却液回路における送液ポンプを所定時間にわたって作動させ、前記空気及び前記冷却液により生成される泡を含むスラグ流により、少なくとも前記熱交換器に対するエアレーション洗浄を行うエアレーション洗浄手段とを備えてなることを特徴とするチラーの洗浄装置。
前記空気供給手段は、前記熱交換器より上流側であって、かつ前記被冷却対象より上流側に配することを特徴とする請求項３記載のチラーの洗浄装置。
前記空気供給手段に基づいて生成される前記スラグ流を、前記被冷却対象又はこの被冷却対象を通らないバイパス回路を介して前記熱交換器より上流側に配した配管に対して選択的に供給可能となる切換手段を備えることを特徴とする請求項４記載のチラーの洗浄装置。