JPH07126874A - 蓄熱槽水の溶存酸素低減法および装置 - Google Patents
蓄熱槽水の溶存酸素低減法および装置Info
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- JPH07126874A JPH07126874A JP5295946A JP29594693A JPH07126874A JP H07126874 A JPH07126874 A JP H07126874A JP 5295946 A JP5295946 A JP 5295946A JP 29594693 A JP29594693 A JP 29594693A JP H07126874 A JPH07126874 A JP H07126874A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水熱源空調システムの熱源水中の酸素を除去
すると同時に雰囲気中から酸素が水中に溶存することを
防止し，これによって空調設備の水配管やコイル等の金
属の腐食を防止する。 【構成】 空調用熱源水を収容するための蓄熱槽であっ
て槽内水の上面に実質上閉鎖した水面上空間をもつ蓄熱
槽において，該水面上空間に気体を導入する送気管と，
該水面上空間の気体を槽外に排出する排気管とを設け，
前記の送気管を通じて不活性ガスを該水面上空間に導入
して水面上空間の空気中の酸素濃度を低下させ，且つ当
該不活性ガスと槽内水の一部を気液接触させることを特
徴とする。
すると同時に雰囲気中から酸素が水中に溶存することを
防止し，これによって空調設備の水配管やコイル等の金
属の腐食を防止する。 【構成】 空調用熱源水を収容するための蓄熱槽であっ
て槽内水の上面に実質上閉鎖した水面上空間をもつ蓄熱
槽において，該水面上空間に気体を導入する送気管と，
該水面上空間の気体を槽外に排出する排気管とを設け，
前記の送気管を通じて不活性ガスを該水面上空間に導入
して水面上空間の空気中の酸素濃度を低下させ，且つ当
該不活性ガスと槽内水の一部を気液接触させることを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，空調用熱源水中に溶存
する酸素を低減することによって，配管やコイル等の金
属腐食を防止する方法および装置に関する。
する酸素を低減することによって，配管やコイル等の金
属腐食を防止する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建物の各所に配置した空調器（例えばフ
アンコイル）に蓄熱槽内の冷水または温水を供給して空
気調和を行う水熱源空調システムはビル空調等で一般化
しているが，配管やコイルの腐食の問題がある。
アンコイル）に蓄熱槽内の冷水または温水を供給して空
気調和を行う水熱源空調システムはビル空調等で一般化
しているが，配管やコイルの腐食の問題がある。
【０００３】従来，この問題を解決すべく水中の遊離炭
酸を減少させる方法や，鉄系金属の表面に防食効果のあ
るＣaＣＯ3 スケールを適正に形成させる方法等が提案
されている。前者に属するものとして実公昭64-5706 号
公報や実公平1-12107 号公報が挙げられ, 後者に属する
ものとして特開平1-176083号公報や実公平4-10216 号公
報がある。
酸を減少させる方法や，鉄系金属の表面に防食効果のあ
るＣaＣＯ3 スケールを適正に形成させる方法等が提案
されている。前者に属するものとして実公昭64-5706 号
公報や実公平1-12107 号公報が挙げられ, 後者に属する
ものとして特開平1-176083号公報や実公平4-10216 号公
報がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記公報に提案された
遊離炭酸やＣaＣＯ3 スケールの制御によっても腐食の
進行は抑制することができるが，水中での金属の腐食は
溶存酸素が関与しているから，この溶存酸素を低減でき
れば，腐食の根源を絶つことができる。水が大気と接触
すれば，水中の溶存酸素濃度は大気中の酸素分圧に比例
する。
遊離炭酸やＣaＣＯ3 スケールの制御によっても腐食の
進行は抑制することができるが，水中での金属の腐食は
溶存酸素が関与しているから，この溶存酸素を低減でき
れば，腐食の根源を絶つことができる。水が大気と接触
すれば，水中の溶存酸素濃度は大気中の酸素分圧に比例
する。
【０００５】蓄熱槽に収容された水は，通常はその水面
上空間の空気と接触している。したがって，たとえ水中
の酸素濃度を何等かの方法で低減し続けたとしても，水
面上空間の気体が大気であれば，0.21atm.の酸素分圧を
もつ空気と接触することにより，溶存酸素は２〜３ppm
以下には下がらない。本発明はこの問題の解決を目的と
したものである。
上空間の空気と接触している。したがって，たとえ水中
の酸素濃度を何等かの方法で低減し続けたとしても，水
面上空間の気体が大気であれば，0.21atm.の酸素分圧を
もつ空気と接触することにより，溶存酸素は２〜３ppm
以下には下がらない。本発明はこの問題の解決を目的と
したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，空調用
熱源水を収容するための蓄熱槽であって槽内水の上面に
実質上閉鎖した水面上空間をもつ蓄熱槽において，該水
面上空間に気体を導入する送気管と，該水面上空間の気
体を槽外に排出する排気管とを設け，前記の送気管を通
じて不活性ガスを該水面上空間に導入して水面上空間の
空気中の酸素濃度を低下させ，且つ当該不活性ガスと槽
内水の一部を気液接触させることを特徴とする蓄熱槽水
の溶存酸素低減法を提供する。
熱源水を収容するための蓄熱槽であって槽内水の上面に
実質上閉鎖した水面上空間をもつ蓄熱槽において，該水
面上空間に気体を導入する送気管と，該水面上空間の気
体を槽外に排出する排気管とを設け，前記の送気管を通
じて不活性ガスを該水面上空間に導入して水面上空間の
空気中の酸素濃度を低下させ，且つ当該不活性ガスと槽
内水の一部を気液接触させることを特徴とする蓄熱槽水
の溶存酸素低減法を提供する。
【０００７】そして, この方法を簡便に実施する装置と
して，空調用熱源水を収容するための蓄熱槽であって槽
内水の上面に実質上閉鎖した水面上空間をもつ蓄熱槽
と，水と気体とを気液接触させるための充填物層を備え
た充填塔とからなり，該充填塔に槽内水の一部を循環さ
せる管路を設けると共に，該充填塔の充填物層に通気す
るように不活性ガス源を接続して槽内水と不活性ガスと
を気液接触させる構成となし，気液接触したあとの充填
塔排出気体を蓄熱槽の水面上空間に導入する送気管と，
該水面上空間の気体を槽外に排出する排出管とを設けて
なる蓄熱槽水の溶存酸素低減装置を提供する。
して，空調用熱源水を収容するための蓄熱槽であって槽
内水の上面に実質上閉鎖した水面上空間をもつ蓄熱槽
と，水と気体とを気液接触させるための充填物層を備え
た充填塔とからなり，該充填塔に槽内水の一部を循環さ
せる管路を設けると共に，該充填塔の充填物層に通気す
るように不活性ガス源を接続して槽内水と不活性ガスと
を気液接触させる構成となし，気液接触したあとの充填
塔排出気体を蓄熱槽の水面上空間に導入する送気管と，
該水面上空間の気体を槽外に排出する排出管とを設けて
なる蓄熱槽水の溶存酸素低減装置を提供する。
【０００８】
【作用】槽内水の上面に実質上閉鎖した水面上空間をも
つ蓄熱槽に対し, 該水面上空間に不活性ガスを導入して
該空間内の空気を追い出すことにより，低酸素濃度の槽
内水が槽内水が空気と触れるのを阻止する。そして，低
酸素濃度の槽内水は，該不活性ガスと気液接触させるこ
とによって得られる。
つ蓄熱槽に対し, 該水面上空間に不活性ガスを導入して
該空間内の空気を追い出すことにより，低酸素濃度の槽
内水が槽内水が空気と触れるのを阻止する。そして，低
酸素濃度の槽内水は，該不活性ガスと気液接触させるこ
とによって得られる。
【０００９】すなわち, 酸素分圧が極度に低い不活性ガ
ス雰囲気 (例えば窒素ガス雰囲気)中に槽内水を噴霧す
れば (効率よく気液接触させれば) 水に溶存している酸
素は該不活性ガス中に移行し，低酸素濃度の水となる。
このような不活性ガスと槽内水とを気液接触させて水中
の酸素濃度を低減する脱酸素装置としては，充填物層を
もつ充填塔が好適である。
ス雰囲気 (例えば窒素ガス雰囲気)中に槽内水を噴霧す
れば (効率よく気液接触させれば) 水に溶存している酸
素は該不活性ガス中に移行し，低酸素濃度の水となる。
このような不活性ガスと槽内水とを気液接触させて水中
の酸素濃度を低減する脱酸素装置としては，充填物層を
もつ充填塔が好適である。
【００１０】充填物塔は解放式冷却塔に代表されるよう
に，飛沫形成性或いは液膜形成性の各種の充填物に向け
てその上部から散水し，この充填物層に向流式または直
交流式に気体 (冷却塔の場合には外気) を通気するもの
であるが，この通気する気体として酸素濃度が極端に低
い不活性ガス例えば窒素ガスを使用すれば，窒素ガスと
水は高い効率で気液接触し，水中の酸素濃度は雰囲気中
の酸素分圧に平衡する値となる。したがって，この酸素
分圧を例えば窒素ガス雰囲気中で 0.005atm.程度とすれ
ば，水中の酸素濃度は0.05〜0.075ppm程度となり，脱酸
素された水が得られる。
に，飛沫形成性或いは液膜形成性の各種の充填物に向け
てその上部から散水し，この充填物層に向流式または直
交流式に気体 (冷却塔の場合には外気) を通気するもの
であるが，この通気する気体として酸素濃度が極端に低
い不活性ガス例えば窒素ガスを使用すれば，窒素ガスと
水は高い効率で気液接触し，水中の酸素濃度は雰囲気中
の酸素分圧に平衡する値となる。したがって，この酸素
分圧を例えば窒素ガス雰囲気中で 0.005atm.程度とすれ
ば，水中の酸素濃度は0.05〜0.075ppm程度となり，脱酸
素された水が得られる。
【００１１】このような不活性ガスを通気させる充填塔
に蓄熱槽内の水を汲み上げて循環させ続ければ, やがて
蓄熱槽内の水は該不活性ガス雰囲気中の酸素分圧と平衡
する溶存酸素濃度となり，極めて低い酸素濃度の水が槽
内に蓄えられることになる。
に蓄熱槽内の水を汲み上げて循環させ続ければ, やがて
蓄熱槽内の水は該不活性ガス雰囲気中の酸素分圧と平衡
する溶存酸素濃度となり，極めて低い酸素濃度の水が槽
内に蓄えられることになる。
【００１２】しかし，せっかく脱酸素しても，この水が
水面上空間の空気と触れると前述のように再び空気中か
ら酸素が溶存するようになる。本発明では，充填塔から
出る排ガス, つまり不活性ガスに水中の溶存酸素が同伴
したガスを水面上空間に供給し，当初に存在した空気を
追い出す。これによると，該排ガス中の酸素濃度は空気
よりも遙に低く, しかも水中の脱酸素が進むにつれて雰
囲気中の酸素濃度は低下するから，水面上空間には極め
て低酸素濃度の雰囲気となり，雰囲気中から水中に酸素
が溶存する現象は無くなり，最終的には槽内水は充填塔
の不活性ガス雰囲気中の酸素濃度と近似した極めて低域
の値となる。
水面上空間の空気と触れると前述のように再び空気中か
ら酸素が溶存するようになる。本発明では，充填塔から
出る排ガス, つまり不活性ガスに水中の溶存酸素が同伴
したガスを水面上空間に供給し，当初に存在した空気を
追い出す。これによると，該排ガス中の酸素濃度は空気
よりも遙に低く, しかも水中の脱酸素が進むにつれて雰
囲気中の酸素濃度は低下するから，水面上空間には極め
て低酸素濃度の雰囲気となり，雰囲気中から水中に酸素
が溶存する現象は無くなり，最終的には槽内水は充填塔
の不活性ガス雰囲気中の酸素濃度と近似した極めて低域
の値となる。
【００１３】これによって，極低酸素濃度の水が蓄熱槽
に蓄えられることになり，この水が建物内の空調機や熱
源機器等に循環されるので，この循環水に触れる金属面
は無酸素状態となり，当該金属の腐食は阻止される。
に蓄えられることになり，この水が建物内の空調機や熱
源機器等に循環されるので，この循環水に触れる金属面
は無酸素状態となり，当該金属の腐食は阻止される。
【００１４】
【実施例】図１に本発明法を実施するに好適な装置の実
施例を示した。空調用熱源水を蓄える蓄熱槽１は建物内
の地階等に設けられる。蓄熱槽１には熱源機器や空調機
に熱源水を循環させる各種の配管が接続されるが，これ
らについては図面からは省略してある。図示の蓄熱槽１
は仕切壁２によって多数の小水槽に分割され，各仕切壁
２に設けられた連通孔３を通じて各小水槽に熱源水が通
流する。
施例を示した。空調用熱源水を蓄える蓄熱槽１は建物内
の地階等に設けられる。蓄熱槽１には熱源機器や空調機
に熱源水を循環させる各種の配管が接続されるが，これ
らについては図面からは省略してある。図示の蓄熱槽１
は仕切壁２によって多数の小水槽に分割され，各仕切壁
２に設けられた連通孔３を通じて各小水槽に熱源水が通
流する。
【００１５】蓄熱槽１の全体は天面スラブ４によって覆
われており，このために槽内水の上面に実質上閉鎖した
水面上空間５を有している。各小水槽ごとの水面上空間
５は仕切壁２の通気孔６を通じて互いに連通している。
われており，このために槽内水の上面に実質上閉鎖した
水面上空間５を有している。各小水槽ごとの水面上空間
５は仕切壁２の通気孔６を通じて互いに連通している。
【００１６】本発明では，このような蓄熱槽１に対して
充填塔７を槽外に設置する。充填塔７は，上部に排気口
８を下部に排水口９をもつ密閉容器内に，上から順に散
水装置１０，充填物層１１，不活性ガス散気管１２を設
置したものである。
充填塔７を槽外に設置する。充填塔７は，上部に排気口
８を下部に排水口９をもつ密閉容器内に，上から順に散
水装置１０，充填物層１１，不活性ガス散気管１２を設
置したものである。
【００１７】充填物層１１は，散水装置１０から散液さ
れる水と，不活性ガス散気管１２から導入されて上方に
向かう気体との接触効率を高めるためのもので，表面積
を大きくした通気性の層状物からなり，冷却塔の充填物
として通常用いられものである。不活性ガス散気管１２
には本例ではＮ2ガス発生装置１３からＮ2ガスが送気さ
れる。
れる水と，不活性ガス散気管１２から導入されて上方に
向かう気体との接触効率を高めるためのもので，表面積
を大きくした通気性の層状物からなり，冷却塔の充填物
として通常用いられものである。不活性ガス散気管１２
には本例ではＮ2ガス発生装置１３からＮ2ガスが送気さ
れる。
【００１８】このように構成した充填塔７に対し，蓄熱
槽内の水が循環されるように水配管がなされる。すなわ
ち，蓄熱槽１の各小水槽のうち最も上流側に位置する小
水槽に汲み上げ管１４と戻り管１５を配置し，汲み上げ
管１４を充填塔７の散水装置１０に，そして戻り管１５
を充填塔７の排水口９に接続し，ポンプ１６によって槽
内水を充填塔７内に循環させる。なお，汲み上げ管１４
と戻り管１５の槽内位置は，水の短絡を防止できるに十
分な距離だけ互いに離してある。
槽内の水が循環されるように水配管がなされる。すなわ
ち，蓄熱槽１の各小水槽のうち最も上流側に位置する小
水槽に汲み上げ管１４と戻り管１５を配置し，汲み上げ
管１４を充填塔７の散水装置１０に，そして戻り管１５
を充填塔７の排水口９に接続し，ポンプ１６によって槽
内水を充填塔７内に循環させる。なお，汲み上げ管１４
と戻り管１５の槽内位置は，水の短絡を防止できるに十
分な距離だけ互いに離してある。
【００１９】他方，充填塔７の排気口８から排出される
気体をダクト１７によって，蓄熱槽の水面上空間５に導
く。図示の例では各小水槽のうち最も上流側に位置する
小水槽の水面上空間に導き，最も下流に位置する小水槽
の水面上空間から排気管１８を経て，排気するようにし
てある。
気体をダクト１７によって，蓄熱槽の水面上空間５に導
く。図示の例では各小水槽のうち最も上流側に位置する
小水槽の水面上空間に導き，最も下流に位置する小水槽
の水面上空間から排気管１８を経て，排気するようにし
てある。
【００２０】この装置によれば，Ｎ2ガス発生装置１３
からＮ2ガスを充填塔７内に導入しながらポンプ１６を
稼動すると，槽内水とＮ2ガスは充填物層１１で気液接
触し，そのさい，水中に溶存している酸素は雰囲気の酸
素分圧に平衡するように雰囲気中に移行する。その分，
水中の酸素濃度も低くなり，槽内水全体の酸素濃度が低
下する。
からＮ2ガスを充填塔７内に導入しながらポンプ１６を
稼動すると，槽内水とＮ2ガスは充填物層１１で気液接
触し，そのさい，水中に溶存している酸素は雰囲気の酸
素分圧に平衡するように雰囲気中に移行する。その分，
水中の酸素濃度も低くなり，槽内水全体の酸素濃度が低
下する。
【００２１】一方，充填塔７の排気口８からは，稼動を
続けるにつれて酸素分圧が極めて低いＮ2ガスが排出さ
れる。このＮ2ガスがダクト１７を経て水面上空間５に
導入され且つ排気管１８からこの導入ガス量に見合う気
体が排出されるので，水面上空間５はこのＮ2ガスで置
換される。
続けるにつれて酸素分圧が極めて低いＮ2ガスが排出さ
れる。このＮ2ガスがダクト１７を経て水面上空間５に
導入され且つ排気管１８からこの導入ガス量に見合う気
体が排出されるので，水面上空間５はこのＮ2ガスで置
換される。
【００２２】したがって，本発明によれば，槽内水に溶
存されている酸素が除去されると共に，槽内水の水面上
空間からの酸素の溶存が防止される。例えば，充填塔７
に送入する不活性ガス（Ｎ2ガス）中の酸素分圧が 0.00
5atm.程度であれば，水中の酸素濃度は0.05〜0.075ppm
程度にまで脱酸素できる。
存されている酸素が除去されると共に，槽内水の水面上
空間からの酸素の溶存が防止される。例えば，充填塔７
に送入する不活性ガス（Ｎ2ガス）中の酸素分圧が 0.00
5atm.程度であれば，水中の酸素濃度は0.05〜0.075ppm
程度にまで脱酸素できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によると空
調用熱源水中の酸素濃度を極めて低い状態にまで低減で
きる。このため，熱源機器や空調器に熱源水を循環する
ための金属部材の腐食が防止できる。しかも，熱源水中
の脱酸素を行うために採用した本発明の手段は構成が単
純で且つ動力もポンプ動力だけであるから，省設備・省
エネルギー的に水熱源空調設備の金属腐食が防止でき
る。
調用熱源水中の酸素濃度を極めて低い状態にまで低減で
きる。このため，熱源機器や空調器に熱源水を循環する
ための金属部材の腐食が防止できる。しかも，熱源水中
の脱酸素を行うために採用した本発明の手段は構成が単
純で且つ動力もポンプ動力だけであるから，省設備・省
エネルギー的に水熱源空調設備の金属腐食が防止でき
る。
【図１】本発明法を実施する装置の概略断面図である。
１ 蓄熱槽 ２ 仕切壁 ３ 連通孔 ４ 天面スラブ ５ 水面上空間 ６ 通気孔 ７ 充填塔 ８ 排気口 ９ 排水口 １０ 散水装置 １１ 充填物層 １２ 不活性ガス散気管 １３ Ｎ2ガス発生装置 １４ 汲み上げ管 １５ 戻り管 １６ ポンプ １７ ダクト １８ 排気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２８Ｃ 1/02 Ｆ２８Ｄ 20/00
Claims (4)
- 【請求項１】 空調用熱源水を収容するための蓄熱槽で
あって槽内水の上面に実質上閉鎖した水面上空間をもつ
蓄熱槽において，該水面上空間に気体を導入する送気管
と，該水面上空間の気体を槽外に排出する排気管とを設
け，前記の送気管を通じて不活性ガスを該水面上空間に
導入して水面上空間の空気中の酸素濃度を低下させ，且
つ当該不活性ガスと槽内水の一部を気液接触させること
を特徴とする蓄熱槽水の溶存酸素低減法。 - 【請求項２】 不活性ガスは窒素ガスである請求項１に
記載の蓄熱槽水の溶存酸素低減法。 - 【請求項３】 空調用熱源水を収容するための蓄熱槽で
あって槽内水の上面に実質上閉鎖した水面上空間をもつ
蓄熱槽と，水と気体とを気液接触させるための充填物層
を備えた充填塔とからなり，該充填塔に槽内水の一部を
循環させる管路を設けると共に，該充填塔の充填物層に
通気するように不活性ガス源を接続して槽内水と不活性
ガスとを気液接触させる構成となし，気液接触したあと
の充填塔排出気体を蓄熱槽の水面上空間に導入する送気
管と，該水面上空間の気体を槽外に排出する排出管とを
設けてなる蓄熱槽水の溶存酸素低減装置。 - 【請求項４】 不活性ガス源は窒素ガス源である請求項
３に記載の蓄熱槽水の溶存酸素低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29594693A JP3350181B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 水熱源空調設備の金属腐食防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29594693A JP3350181B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 水熱源空調設備の金属腐食防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126874A true JPH07126874A (ja) | 1995-05-16 |
| JP3350181B2 JP3350181B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=17827157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29594693A Expired - Fee Related JP3350181B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 水熱源空調設備の金属腐食防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350181B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007216167A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Nippon Thermoener Co Ltd | 脱酸素装置 |
| JP2007255838A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Kurita Water Ind Ltd | ボイラ装置 |
| JP2008221122A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 水処理装置 |
| CN103157583A (zh) * | 2011-12-13 | 2013-06-19 | 亚智科技股份有限公司 | 槽体排泡装置与方法 |
| CN108680044A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-19 | 南京师范大学 | 一种原位自净的节水冷却塔系统 |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP29594693A patent/JP3350181B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN103157583A (zh) * | 2011-12-13 | 2013-06-19 | 亚智科技股份有限公司 | 槽体排泡装置与方法 |
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