JP6913497B2 - Vacuum heating pump device - Google Patents
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Description
本発明は、建物内を暖房するための真空暖房システムに使用される真空暖房ポンプ装置に関するものである。 The present invention relates to a vacuum heating pump device used in a vacuum heating system for heating the inside of a building.
従来より、主に寒冷地で建物内を暖房するために、真空暖房ポンプ装置と、ボイラと、放熱器とを含んで構成される真空暖房システムが使用されている。真空暖房システムは、ボイラから発生する蒸気を放熱器に送り、蒸気の熱を放熱器から放出することで建物内を暖房する。熱を放出した蒸気の一部は凝縮水となり、真空暖房ポンプ装置に送られる。真空暖房ポンプ装置では、空気および凝縮水の混合流体は空気と水に分離され、水は真空暖房ポンプ装置によってボイラに戻される。このような真空暖房システムにおいては、蒸気や水の流路となる配管からの空気の漏入は、真空が保持されずに凝縮水の戻りが悪くなり真空暖房ポンプ装置の寿命が短くなる原因となる。そのため、特に放熱器から真空暖房ポンプ装置までの配管は、外部からの空気の漏入あるいは水漏れがないように配管の接続が特に念入りに行われて気密性が確保される。 Conventionally, a vacuum heating system including a vacuum heating pump device, a boiler, and a radiator has been used mainly for heating the inside of a building in a cold region. The vacuum heating system heats the inside of the building by sending the steam generated from the boiler to the radiator and releasing the heat of the steam from the radiator. A part of the steam that releases heat becomes condensed water and is sent to the vacuum heating pump device. In the vacuum heating pump device, the mixed fluid of air and condensed water is separated into air and water, and the water is returned to the boiler by the vacuum heating pump device. In such a vacuum heating system, leakage of air from a pipe that serves as a flow path for steam or water causes the vacuum to not be maintained, the return of condensed water to be poor, and the life of the vacuum heating pump device to be shortened. Become. Therefore, especially in the piping from the radiator to the vacuum heating pump device, the piping is connected with particular care so as not to leak air or water from the outside, and airtightness is ensured.
図5は、従来の真空暖房システムの一例を示す模式図である。図5に示すように真空暖房システムは、真空暖房ポンプ装置101と、給水タンク140と、ボイラ150と、放熱器160と、スチームトラップ170と、還水管180とを備える。真空暖房ポンプ装置101は、レシーバタンク104を有しており、レシーバタンク104には、真空ポンプ102と、給水ポンプ103とが設けられている。給水ポンプ103は給水タンク140に連通しており、給水タンク140はボイラ150に連通している。ボイラ150は放熱器160に連通しており、放熱器160はスチームトラップ170に連通している。スチームトラップ170は、還水管180を通じて真空暖房ポンプ装置101のレシーバタンク104に連通している。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a conventional vacuum heating system. As shown in FIG. 5, the vacuum heating system includes a vacuum
ボイラ150内には給水タンク140から水が供給される。ボイラ150内の水は加熱されてその一部が蒸発し、蒸気となる。蒸気は放熱器160に送られる。放熱器160では、放熱器160内を流れる蒸気と外気との間で熱交換が行われ、これにより建物内が暖められる。熱交換によって蒸気の一部は凝縮水となる。放熱器160を出た凝縮水は、スチームトラップ170を通過し、還水管180に流入する。
Water is supplied from the
真空ポンプ102が作動すると、レシーバタンク104内には真空が形成され、還水管180内の空気と凝縮水は、レシーバタンク104内に吸引される。レシーバタンク104内に流入した凝縮水は、レシーバタンク104内に溜められ、レシーバタンク104内の水は、給水ポンプ103によって給水タンク140に移送され、さらに給水タンク140からボイラ150に移送される。
When the
真空暖房システムでは、暖房する建物とは別の建物に真空暖房ポンプ装置101が設置されることがある。そうすると、還水管180は、屋外に配置され、外気に晒された環境下に置かれる。還水管180の設置場所の外気温度が低く、還水管180が横引きされて長距離におよぶ場合、還水管180内の流体が冷却されることがある。流体が冷却されるとき、体積の減少を伴う。特に、スチームトラップ170にて分離できなかったごく少量の水蒸気が冷却され、還水管180内で蒸気が水に変化すると、上述したように還水管180は、配管外部からの空気の漏入あるいは水漏れがないように気密性が高く且つ配管の長さが長距離なため、還水管180およびレシーバタンク104内の圧力が低下する。その結果、給水ポンプ103の吸込み側の圧力であるレシーバタンク104内の圧力が、給水ポンプ103の運転可能な圧力範囲よりも低くなり、給水ポンプ103のキャビテーションを引き起こす原因となる虞がある。また、還水管180およびレシーバタンク104内の圧力が低下すると、レシーバタンク104内の水の沸点が下がって沸騰し、水中に気泡が発生する。このような気泡が給水ポンプ103内に吸いこまれると、給水ポンプ103は、エアロックを起こし、水を給水タンク140に送ることができなくなる虞がある。
In the vacuum heating system, the vacuum
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたもので、外気温度や還水管の長さに影響を受けずに安定して運転することができる真空暖房ポンプ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and provides a vacuum heating pump device capable of stable operation without being affected by the outside air temperature and the length of the water return pipe. With the goal.
本発明の一態様は、建物内を暖房する真空暖房システムに使用される真空暖房ポンプ装置において、蒸気の凝縮によって生成された水を受けるレシーバタンクと、前記レシーバタンク内に真空を形成する真空ポンプと、前記レシーバタンクから水を排出する給水ポンプと、前記レシーバタンク内に大気を導入する真空ブレーカと、前記レシーバタンク内の圧力を検出する真空開閉器を備え、前記真空ブレーカは、前記真空開閉器からの信号に基づいて動作する自動弁を備えていることを特徴とする真空暖房ポンプ装置である。 One aspect of the present invention is a vacuum heating pump device used in a vacuum heating system for heating the inside of a building, in which a receiver tank that receives water generated by condensation of steam and a vacuum pump that forms a vacuum in the receiver tank. A water supply pump that discharges water from the receiver tank, a vacuum breaker that introduces air into the receiver tank, and a vacuum switch that detects the pressure in the receiver tank are provided, and the vacuum breaker is the vacuum opening / closing. It is a vacuum heating pump device characterized by having an automatic valve that operates based on a signal from a device.
本発明の一態様は、建物内を暖房する真空暖房システムに使用される真空暖房ポンプ装置において、蒸気の凝縮によって生成された水を受けるレシーバタンクと、前記レシーバタンク内に真空を形成する真空ポンプと、前記レシーバタンクから水を排出する給水ポンプと、前記レシーバタンク内に大気を導入する真空ブレーカとを備え、前記真空暖房ポンプ装置は、前記蒸気の凝縮によって生成された水を前記レシーバタンクの内部に流入させるための還水入口部をさらに備えており、前記真空ブレーカは前記還水入口部の上部に垂直に設置されていることを特徴とする真空暖房ポンプ装置である。
本発明の好ましい態様は、前記真空ブレーカは、前記レシーバタンク内の圧力が設定値よりも低いときに大気を導入するように構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記真空ブレーカの前記設定値は、前記レシーバタンク内の圧力の下限値以下であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記真空ブレーカは、前記レシーバタンクに接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記真空ブレーカは、前記レシーバタンクの内部の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサからの信号に基づいて動作する自動弁とを備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記真空ブレーカは、前記圧力センサからの信号に基づいて警報を発する警報器をさらに備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記真空ブレーカは、前記レシーバタンクの内部の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサからの信号に基づいて警報を発する警報器と、手動式開閉弁を備えていることを特徴とする。
One aspect of the present invention is a vacuum heating pump device used in a vacuum heating system for heating the inside of a building, in which a receiver tank that receives water generated by condensation of steam and a vacuum pump that forms a vacuum in the receiver tank. A water supply pump that discharges water from the receiver tank and a vacuum breaker that introduces air into the receiver tank are provided. The vacuum heating pump device is further provided with a return water inlet portion for flowing into the inside, and the vacuum breaker is vertically installed above the return water inlet portion.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the vacuum breaker is configured to introduce the atmosphere when the pressure in the receiver tank is lower than the set value.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the set value of the vacuum breaker is equal to or less than the lower limit value of the pressure in the receiver tank.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the vacuum breaker is connected to the receiver tank.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the vacuum breaker includes a pressure sensor that measures the pressure inside the receiver tank and an automatic valve that operates based on a signal from the pressure sensor.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the vacuum breaker further includes an alarm device that issues an alarm based on a signal from the pressure sensor .
In a preferred embodiment of the present invention, the vacuum breaker includes a pressure sensor that measures the pressure inside the receiver tank, an alarm that issues an alarm based on a signal from the pressure sensor, and a manual on-off valve. it shall be the features a.
真空ブレーカは、レシーバタンク内の圧力の過度な低下を防止することができるので、レシーバタンク内の水の沸騰を防止することができる。したがって、本発明によれば、外気温度や還水管の長さに影響を受けずに安定して運転することができる真空暖房ポンプ装置を提供することができる。 Since the vacuum breaker can prevent an excessive drop in the pressure in the receiver tank, it is possible to prevent boiling of water in the receiver tank. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a vacuum heating pump device capable of stable operation without being affected by the outside air temperature and the length of the water return pipe.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る真空暖房ポンプ装置が組み込まれた真空暖房システムを示す模式図である。図1に示すように、真空暖房システムは、真空暖房ポンプ装置1と、給水タンク40と、ボイラ50と、放熱器60と、スチームトラップ70と、還水管80とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a vacuum heating system incorporating a vacuum heating pump device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vacuum heating system includes a vacuum heating pump device 1, a
真空暖房ポンプ装置1は、蒸気の凝縮によって生成された凝縮水を受けるためのレシーバタンク4を備えている。このレシーバタンク4は、その内部に水Wsを保持することが可能に構成されている。レシーバタンク4の側面の上部には真空ポンプ2が設けられ、レシーバタンク4の側面の下部には給水ポンプ3が設けられている。レシーバタンク4の上面には、水位開閉器5、排気逆止弁7、真空開閉器8、還水入口部9、およびストレーナ13が設けられている。水位開閉器5は、レシーバタンク4内の水位に従って上下するフロート6を有しており、フロート6の位置に基づいてレシーバタンク4内の高水位および低水位を検出するように構成されている。還水入口部9には、レシーバタンク4の内部に連通する真空ブレーカ20が設けられている。この真空ブレーカ20は、レシーバタンク4内の水位(水Wsの表面位置)よりも高い位置に配置されている。
The vacuum heating pump device 1 includes a
給水ポンプ3は、ポンプ3aと、駆動機であるモータ3bと、回転軸3cとを有したポンプ装置(図2)であって、更には、ポンプ3aのケーシングには、吸込口10と、吐出口11とを有する。ポンプ3aのケーシング内の羽根車3dが、モータ3bの駆動によって回転することで、吸込口10から流入した水を加圧し吐出口11へ吐出する。
The water supply pump 3 is a pump device (FIG. 2) having a
給水ポンプ3の吸込口10は、レシーバタンク4の内部に連通しており、給水ポンプ3の吐出口11は、逆止弁12を通じて給水タンク40に連通している。給水タンク40は、ボイラ50に連通している。給水タンク40は図示しないポンプを備えており、このポンプの運転によって給水タンク40内の水はボイラ50に送られる。なお、給水タンク40は省略されることもある。この場合は、レシーバタンク4内の水は給水ポンプ3によって直接ボイラ50に送られる。
The
ボイラ50は、蒸気管51を通じて放熱器60に連通しており、放熱器60はスチームトラップ70に連通している。スチームトラップ70は放熱器60の下流に配置されている。還水管80の一端はスチームトラップ70に接続され、還水管80の他端はレシーバタンク4に設けられた還水入口部9に接続されている。スチームトラップ70は還水管80を通じて還水入口部9に連通し、還水入口部9はレシーバタンク4の内部に連通している。還水入口部9はストレーナ13を備えており、還水管80の管路は、還水入口部9並びにストレーナ13を通じてレシーバタンク4の内部に連通している。
The
ボイラ50内の水は、加熱されてその一部が蒸発し、蒸気となる。蒸気は、蒸気管51を通って放熱器60に送られる。放熱器60では、放熱器60内を流れる蒸気と外気との間で熱交換が行われ、これにより建物内が暖められる。熱交換によって蒸気の一部は、凝縮水となる。スチームトラップ70は、蒸気雰囲気の中から凝縮水だけを排出して、蒸気を極力漏らさないという用途に用いられる自動弁の一種である。よって、凝縮水は、スチームトラップ70を通過し、還水管80に流入する。スチームトラップ70を通過する際の凝縮水は、スチームトラップ70より漏れてしまった極少量の水蒸気を含む。
The water in the
真空ポンプ2が作動すると、レシーバタンク4内に真空が形成される。還水管80は還水入口部9並びにストレーナ13を通じてレシーバタンク4に連通しているので、還水管80内の空気と凝縮水は、ストレーナ13で濾過されて、レシーバタンク4内に吸引される。レシーバタンク4内に流入した凝縮水は、水Wsとしてレシーバタンク4内に溜められる。レシーバタンク4内の水の温度は、ボイラ50並びに放熱器60からの還水であるため、60℃から80℃程度であり、レシーバタンク4内の上部には、水蒸気を含む空気が存在する気相空間Mが形成される。
When the vacuum pump 2 operates, a vacuum is formed in the
レシーバタンク4内の圧力は、真空開閉器8によって検出される。この真空開閉器8は、真空ポンプ2に信号線を介して接続されている。真空開閉器8は、レシーバタンク4内の圧力が圧力上限値よりも高くなると、ON信号を真空ポンプ2に送信し、レシーバタンク4内の圧力が圧力下限値よりも低くなるとOFF信号を真空ポンプ2に送信する。圧力下限値は圧力上限値よりも低い値であり、圧力上限値は大気圧より低い値である(圧力下限値<圧力上限値<大気圧)。真空ポンプ2は、ON信号を受けたときに始動し、OFF信号を受けたときに停止する。圧力下限値は、給水ポンプ3がキャビテーションを起こすことなく運転することができる圧力範囲に基づいて設定されている。また、レシーバタンク4内へ戻される還水の温度は、圧力下限値でも蒸発してしまわないように、水の蒸発温度と真空度に基づいて制限されている。
The pressure in the
レシーバタンク4内の水位が後述する水位上限値以上に上昇して、給水ポンプ3が作動すると、レシーバタンク4内の水Wsは給水ポンプ3によってレシーバタンク4から排出される。水Wsは逆止弁12を通って給水タンク40に送られ、さらに給水タンク40から図示しないポンプによってボイラ50に送られる。ボイラ50内の水は、図示しない熱源によって加熱され、蒸気を生成する。
When the water level in the
レシーバタンク4内の水位は、水位開閉器5によって検出される。水位開閉器5は、給水ポンプ3に信号線を介して接続されている。水位開閉器5は、レシーバタンク4内の水位が水位上限値よりも高くなると、ON信号を給水ポンプ3に送信し、レシーバタンク4内の水位が水位下限値よりも低くなるとOFF信号を給水ポンプ3に送信する。水位下限値は水位上限値よりも低い値である(水位下限値<水位上限値)。給水ポンプ3は、ON信号を受けたときに始動し、OFF信号を受けたときに停止する。
The water level in the
図2は、図1の真空暖房ポンプ装置1の断面図である。真空暖房ポンプ装置1は、上述したレシーバタンク4、真空ポンプ2、給水ポンプ3、水位開閉器5、排気逆止弁7、真空開閉器8、還水入口部9、ストレーナ13、および真空ブレーカ20を備えている。真空暖房ポンプ装置1は、還水管80並びに還水管80の流路を遮断するバルブ(不図示)をさらに備えてもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vacuum heating pump device 1 of FIG. The vacuum heating pump device 1 includes the
本実施形態では、真空ポンプ2は水封式真空ポンプである。図2に示すように、真空ポンプ2は、吸気口23と、吐出口22と、補給水オリフィス24と、水封部28とを備えている。レシーバタンク4内の上部には、気水分離室21が設けられており、真空ポンプ2の吐出口22は気水分離室21に連通している。真空ポンプ2の吸気口23は、レシーバタンク4内の気相空間Mに開口している。気相空間M内に存在する水蒸気を含んだ空気は、吸気口23を通じて真空ポンプ2に吸引され、吐出口22から気水分離室21に向けて吐出される。
In the present embodiment, the vacuum pump 2 is a water-sealed vacuum pump. As shown in FIG. 2, the vacuum pump 2 includes an
補給水オリフィス24は、気水分離室21に連通している。真空ポンプ2の運転に伴い、気水分離室21内の水Wpは補給水オリフィス24を通じて真空ポンプ2の水封部28内に吸い込まれる。給水ポンプ3の吐出口11には補給水配管25の一端が接続され、補給水配管25の他端は、真空ポンプ2の吸気口23に接続されている。給水ポンプ3内を流れる水の一部は補給水配管25を通って吸気口23に移送され、さらに水封部28に供給される。なお、真空ポンプ2の運転時に真空ポンプ2の水封部28に水が供給されているのであれば、補給水配管25はなくてもよい。
The make-up
気相空間M内に存在する蒸気を含んだ空気は、給水ポンプ3および気水分離室21から供給された水とともに水封部28に吸い込まれ、水封部28内で圧縮され、そして水とともに吐出口22から気水分離室21に吐出される。空気は気水分離室21内で水から分離される。空気は、排気逆止弁7を通じて気水分離室21の外部へ放出される。一方、空気から分離された水は気水分離室21に溜められる(符号Wp参照)。真空ポンプ2の運転中は、気水分離室21内は大気圧とされる。
The steam-containing air existing in the gas phase space M is sucked into the
真空ブレーカ20は、真空が形成されたレシーバタンク4内に大気を導入する装置であり、レシーバタンク4内の圧力が設定値よりも低いときに大気をレシーバタンク4内に導入するように構成されている。この真空ブレーカ20は、レシーバタンク4内の過度な圧力低下を防止するために設けられている。真空ブレーカ20は、レシーバタンク4内の気相空間Mに連通している。本実施形態では、真空ブレーカ20は還水入口部9に接続されているが、真空ブレーカ20がレシーバタンク4内の気相空間Mに連通している限り、真空ブレーカ20の設置位置は特に限定されない。例えば、真空ブレーカ20は、レシーバタンク4の上面に接続されてもよいし、レシーバタンク4の側面の上部に接続されてもよい。さらに、真空ブレーカ20は還水管80に接続されてもよい。
The
図3は、真空ブレーカ20の一実施形態を示す模式図である。図3に示す真空ブレーカ20は、レシーバタンク4内の圧力が真空ポンプ2の停止圧力である圧力下限値以下の第1の弁開圧力設定値よりも低いときに自動で開き、レシーバタンク4内の圧力が真空ポンプ2の始動圧力である圧力上限値以上の第1の弁閉圧力設定値よりも高いときに自動で閉じるアクチュエータ駆動型真空破壊弁である。この真空ブレーカ20は、通気管31、圧力センサ32、および自動弁33を備えている。自動弁33は、電気的なアクチュエータによって弁体が駆動されるタイプの弁である。自動弁33の例として電磁弁、電動弁などが挙げられる。
FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of the
ここで、上述したように、気密性の高い還水管80内の流体の体積が冷却で減少することによって、レシーバタンク4内の圧力が最低圧力よりも低下するのを防止するためには、真空ブレーカ20は、還水管80の真空を破壊する位置に設けられるとよい。言い換えると、還水管80の静圧が過度に低下したら真空ブレーカ20にて大気を導入するようにするとよい。ここで、例えば、レシーバタンク4の真空ポンプ2側の側面や吸気口23付近に真空ブレーカ20を設置すると、真空ポンプ2の吸引時の動圧をレシーバタンク4内の過度な圧力低下と誤検知してしまう虞がある。還水入口部9の最上部は、真空ポンプ2の吸気口23より上部に位置しており、真空ポンプ2の吸引による流速の影響を受けにくい。更に、動圧を誤検知しないためには、真空ブレーカ20は計測する流体(気相空間M内の空気)の流路と垂直に設置するとよい。よって、真空ブレーカ20は、還水入口部9の上部に垂直に設置するとよい。より具体的には、還水入口部9の最上部より略垂直に通気管31が分岐するように真空ブレーカ20を設置するとよい。もしくは、真空ポンプ2の吸引による流速の影響を受けにくいレシーバタンク4の上壁もしくは還水管80内の最上部に垂直に真空ブレーカ20を設置するとよい。
Here, as described above, in order to prevent the pressure in the
通気管31はレシーバタンク4内の気相空間Mに連通している。本実施形態では、通気管31は還水入口部9に接続されている。一実施形態では、通気管31は、レシーバタンク4または還水管80に接続されてもよい。圧力センサ32および自動弁33は通気管31に取り付けられており、圧力センサ32および自動弁33は通気管31を通じて気相空間Mに連通している。自動弁33は、圧力センサ32に電気的に接続されており、圧力センサ32からの信号に基づいて動作する。具体的には、圧力センサ32は、レシーバタンク4内の圧力を測定し、圧力の測定値が第1の弁開圧力設定値以下のときに開信号を自動弁33に発信し、圧力の測定値が第1の弁閉圧力設定値よりも大きいと判断したら閉信号を自動弁33に発信する。自動弁33は開信号を受けたときに開き、閉信号を受けたときに閉じるように構成されている。
The
ここで、第1の弁開圧力設定値ならびに第1の弁閉圧力設定値は任意の設定値であって、第1の弁開圧力設定値は、上述した圧力下限値以下である。また、第1の弁閉圧力設定値は、上述した圧力上限値以上とするとよい。すなわち、第1の弁開圧力設定値≦圧力下限値<圧力上限値≦第1の弁閉圧力設定値<大気圧とするとよい。 Here, the first valve opening pressure set value and the first valve closing pressure set value are arbitrary set values, and the first valve opening pressure set value is equal to or less than the above-mentioned pressure lower limit value. Further, the first valve closing pressure set value may be equal to or higher than the above-mentioned pressure upper limit value. That is, it is preferable that the first valve opening pressure set value ≤ pressure lower limit value <pressure upper limit value ≤ first valve closing pressure set value <atmospheric pressure.
また、閉信号を自動弁33に発信するタイミングは、第1の弁開圧力設定値を用いずに自動弁33が開いてから所定時間継続した後でもよい。また、開信号または閉信号を自動弁33に発信する際にはディファレンシャルを設け、自動弁33の開閉動作のインチングを防止してもよい。 Further, the timing of transmitting the closing signal to the automatic valve 33 may be after the automatic valve 33 has been opened for a predetermined time without using the first valve opening pressure set value. Further, when transmitting an open signal or a close signal to the automatic valve 33, a differential may be provided to prevent inching of the opening / closing operation of the automatic valve 33.
自動弁33が開くと、真空ブレーカ20を通じて大気がレシーバタンク4内に導入される。その結果、レシーバタンク4内の圧力が上昇して、圧力上限値以上となり、真空ポンプ2が運転する。このようにして、レシーバータンク4内の圧力を圧力上限値から圧力下限値までの間の適正な圧力に保つことができるため、レシーバタンク4内の水Wsの沸点が下がってしまって、低温で沸騰するのを防止することができる。さらには、レシーバータンク4内の圧力は圧力下限値より低くなることはないので、給水ポンプ3の吸込側でのキャビテーションの発生を防止することができる。本実施形態によれば、外気温度や還水管80の気密性や長さに影響を受けずに安定して真空暖房ポンプ装置1を運転することができる。
When the automatic valve 33 opens, the atmosphere is introduced into the
図4は、真空ブレーカ20の他の実施形態を示す模式図である。図4に示す真空ブレーカ20は手動式真空破壊弁である。この真空ブレーカ20は、通気管31、圧力センサ32、警報器35、および手動式開閉弁36を備えている。通気管31はレシーバタンク4内の気相空間Mに連通している。本実施形態では、通気管31は還水入口部9に接続されている。一実施形態では、通気管31は、レシーバタンク4または還水管80に接続されてもよい。圧力センサ32および手動式開閉弁36は通気管31に取り付けられており、圧力センサ32および手動式開閉弁36は通気管31を通じて気相空間Mに連通している。
FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of the
警報器35は、圧力センサ32に電気的に接続されており、圧力センサ32からの信号に基づいて警報を発するように構成されている。より具体的には、圧力センサ32は、レシーバタンク4内の圧力を測定し、圧力の測定値が圧力下限値以下の第2の弁開圧力設定値以下のときに開信号を警報器35に発信し、圧力の測定値が第2の弁閉圧力設定値よりも大きいと判断したときに閉信号を警報器35に発信する。警報器35は、開信号を受けると、手動式開閉弁36を開くことを促す警報を発する。さらに、警報器35は、閉信号を受けると、手動式開閉弁36を閉じることを促す警報を発するように構成されている。
The
ここで、第2の弁開圧力設定値ならびに第2の弁閉圧力設定値は任意の設定値であって、第2の弁開圧力設定値は、上述した圧力下限値以下である。また、第2の弁閉圧力設定値は、上述した圧力上限値以上とするとよい。すなわち、第2の弁開圧力設定値≦圧力下限値<圧力上限値≦第2の弁閉圧力設定値<大気圧とするとよい。 Here, the second valve opening pressure set value and the second valve closing pressure set value are arbitrary set values, and the second valve opening pressure set value is equal to or less than the above-mentioned pressure lower limit value. Further, the second valve closing pressure set value may be equal to or higher than the above-mentioned pressure upper limit value. That is, it is preferable that the second valve opening pressure set value ≤ pressure lower limit value <pressure upper limit value ≤ second valve closing pressure set value <atmospheric pressure.
また、警報器35への閉信号を発信するタイミングは、警報器35への開信号を所定時間継続した後でもよい。
Further, the timing of transmitting the closing signal to the
オペレータは、警報器35から発せられる警報に基づいて手動式開閉弁36を開くことで、真空ブレーカ20を通じて大気をレシーバタンク4内に導入することができる。その結果、レシーバタンク4内の圧力が上昇する。
The operator can introduce the atmosphere into the
なお、上述した圧力センサ32は、レシーバタンク4内の圧力が圧力下限値よりも低くなるとOFF信号を真空ポンプ2に送信する真空開閉器8と併用してもよい。一例として、レシーバタンク4内の圧力が圧力下限値よりも低い状態が所定の時間以上継続したら、真空開閉器8から自動弁33もしくは警報器35へ開信号を発し、その後、閉信号を発するとよい。
The
更には、レシーバタンク4内の水位にて自動弁33もしくは警報器35への開信号を判断してもよい。水位上限値より低い状態が所定の時間以上となった場合に自動弁33もしくは警報器35への開信号を発し、その後、閉信号を発するとよい。レシーバタンク4内の圧力が圧力下限値よりも低い状態が継続すると、レシーバタンク4内に給水されずに水位が上昇しない。そのため、レシーバタンク4内の水位および/または圧力を監視して、自動弁33もしくは警報器35への開信号を出力するとよい。
Further, the opening signal to the automatic valve 33 or the
更には、図3の真空ブレーカ20の圧力センサ32に図4の警報機35を追加してもよい。その場合、第1の弁開圧力設定値と第2の弁開圧力設定値は同じでもよいし、第1の弁開圧力設定値が第2の弁開圧力設定値より低くてもよい。第1の弁開圧力設定値が第2の弁開圧力設定値より低い場合、レシーバタンク4内の圧力が第2の弁開圧力設定値以下となったときに警報機35にて警報を出力し、更に第1の弁開圧力設定値まで低下したら、自動弁33を開くとよい。
Further, the
一実施形態では、真空ブレーカ20は、レシーバタンク4内の圧力が圧力下限値以下の第3の弁開圧力設定値以下のときに自動で開き、第3の弁閉圧力設定値よりも高いときに自動で閉じる機械式真空破壊弁であってもよい。機械式真空破壊弁は、電磁石や電動機などの電気的なアクチュエータを持たず、機械的な構成により自動的に開閉する弁である。このような機械式真空破壊弁は、市場で入手することができる。また、機械式真空破壊弁として真空逃し弁や真空調整弁を用いてもよい。
In one embodiment, the
第3の弁開圧力設定値ならびに第3の弁閉圧力設定値は任意の圧力設定値であって、第3の弁開圧力設定値は、上述した圧力下限値以下である。また、第3の弁閉圧力設定値は、上述した圧力上限値以上とするとよい。すなわち、第3の弁開圧力設定値≦圧力下限値<圧力上限値≦第3の弁閉圧力設定値<大気圧とするとよい。 The third valve opening pressure set value and the third valve closing pressure set value are arbitrary pressure set values, and the third valve opening pressure set value is equal to or less than the above-mentioned lower limit pressure value. Further, the third valve closing pressure set value may be equal to or higher than the above-mentioned pressure upper limit value. That is, it is preferable that the third valve opening pressure set value ≤ pressure lower limit value <pressure upper limit value ≤ third valve closing pressure set value <atmospheric pressure.
ここで、市販の機械式真空破壊弁の機構についての一例を記す。機械式真空破壊弁は、レシーバタンク4内に大気を遮断できる弁体と、弁体の開閉を調節する調節ばねと、調節ばねの力を調整する調節ねじとを備える。レシーバタンク4内の負圧が増し所定の真空度に近づくと、弁体を開弁させようとする気相空間Mの圧力と弁体を閉弁させようとする調節ばねの力がバランスして前漏れが起こり、さらに負圧が増すと弁体が開く。気相空間Mにおける負圧に応じて弁体の開度が変化し、大気の導入量を制御して、気相空間Mを所定の真空度に保持することができる。
Here, an example of the mechanism of a commercially available mechanical vacuum break valve will be described. The mechanical vacuum break valve includes a valve body capable of shutting off the atmosphere in the
また、機械式真空破壊弁は、調節ねじにて調節ばねの力を調整することによって、レシーバタンク4内の上記所定の真空度を調整することができる。本実施形態では、上記所定の真空度を圧力下限値以下の圧力(高い真空度)である第3の弁開圧力設定値に調整することによって、レシーバタンク4内の圧力は圧力下限値以上に保たれる。
Further, the mechanical vacuum break valve can adjust the predetermined degree of vacuum in the
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is construed in the broadest range according to the technical idea defined by the claims.
1 真空暖房ポンプ装置
2 真空ポンプ
3 給水ポンプ
4 レシーバタンク
5 水位開閉器
6 フロート
7 排気逆止弁
8 真空開閉器
9 還水入口部
10 吸込口
11 吐出口
12 逆止弁
13 ストレーナ
20 真空ブレーカ
21 気水分離室
22 吐出口
23 吸気口
24 補給水オリフィス
25 補給水配管
28 水封部
31 通気管
32 圧力センサ
33 自動弁
35 警報器
36 手動式開閉弁
40 給水タンク
50 ボイラ
51 蒸気管
60 放熱器
70 スチームトラップ
80 還水管
101 真空暖房ポンプ装置
102 真空ポンプ
103 給水ポンプ
104 レシーバタンク
140 給水タンク
150 ボイラ
160 放熱器
170 スチームトラップ
180 還水管
M 気相空間
Wp,Ws 水
1 Vacuum heating pump device 2 Vacuum pump 3
Claims (8)
蒸気の凝縮によって生成された水を受けるレシーバタンクと、
前記レシーバタンク内に真空を形成する真空ポンプと、
前記レシーバタンクから水を排出する給水ポンプと、
前記レシーバタンク内に大気を導入する真空ブレーカと、
前記レシーバタンク内の圧力を検出する真空開閉器を備え、
前記真空ブレーカは、前記真空開閉器からの信号に基づいて動作する自動弁を備えていることを特徴とする真空暖房ポンプ装置。 In a vacuum heating pump device used in a vacuum heating system that heats the inside of a building
A receiver tank that receives the water produced by the condensation of steam,
A vacuum pump that creates a vacuum in the receiver tank,
A water supply pump that discharges water from the receiver tank,
A vacuum breaker that introduces air into the receiver tank,
A vacuum switch for detecting the pressure in the receiver tank is provided.
The vacuum breaker is a vacuum heating pump device including an automatic valve that operates based on a signal from the vacuum switch.
蒸気の凝縮によって生成された水を受けるレシーバタンクと、
前記レシーバタンク内に真空を形成する真空ポンプと、
前記レシーバタンクから水を排出する給水ポンプと、
前記レシーバタンク内に大気を導入する真空ブレーカとを備え、
前記真空暖房ポンプ装置は、前記蒸気の凝縮によって生成された水を前記レシーバタンクの内部に流入させるための還水入口部をさらに備えており、前記真空ブレーカは前記還水入口部の上部に垂直に設置されていることを特徴とする真空暖房ポンプ装置。 In a vacuum heating pump device used in a vacuum heating system that heats the inside of a building
A receiver tank that receives the water produced by the condensation of steam,
A vacuum pump that creates a vacuum in the receiver tank,
A water supply pump that discharges water from the receiver tank,
A vacuum breaker that introduces air into the receiver tank is provided.
The vacuum heating pump device further includes a return water inlet portion for allowing water generated by the condensation of the steam to flow into the inside of the receiver tank, and the vacuum breaker is perpendicular to the upper portion of the return water inlet portion. A vacuum heating pump device characterized by being installed in.
前記レシーバタンクの内部の圧力を測定する圧力センサと、
前記圧力センサからの信号に基づいて動作する自動弁とを備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の真空暖房ポンプ装置。 The vacuum breaker
A pressure sensor that measures the pressure inside the receiver tank, and
The vacuum heating pump device according to any one of claims 1 to 5, further comprising an automatic valve that operates based on a signal from the pressure sensor.
前記圧力センサからの信号に基づいて警報を発する警報器をさらに備えていることを特徴とする請求項6に記載の真空暖房ポンプ装置。 The vacuum breaker
The vacuum heating pump device according to claim 6, further comprising an alarm device that issues an alarm based on a signal from the pressure sensor.
前記レシーバタンクの内部の圧力を測定する圧力センサと、
前記圧力センサからの信号に基づいて警報を発する警報器と、
手動式開閉弁を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の真空暖房ポンプ装置。 The vacuum breaker
A pressure sensor that measures the pressure inside the receiver tank, and
An alarm that issues an alarm based on the signal from the pressure sensor,
The vacuum heating pump device according to claim 1 or 2, further comprising a manual on-off valve.
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