WO2011045878A1 - 水質診断方法及びその方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システム - Google Patents

水質診断方法及びその方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システム Download PDF

Info

Publication number
WO2011045878A1
WO2011045878A1 PCT/JP2010/004500 JP2010004500W WO2011045878A1 WO 2011045878 A1 WO2011045878 A1 WO 2011045878A1 JP 2010004500 W JP2010004500 W JP 2010004500W WO 2011045878 A1 WO2011045878 A1 WO 2011045878A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
heat pump
water quality
water supply
supply system
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/004500
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宮一普
古川誠司
中井隆文
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2011543920A priority Critical patent/JP5672237B2/ja
Publication of WO2011045878A1 publication Critical patent/WO2011045878A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/02—Softening water by precipitation of the hardness
    • C02F5/025—Hot-water softening devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023—Water in cooling circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity
    • C02F2209/055—Hardness
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/07—Alkalinity

Definitions

  • the present invention relates to a method for diagnosing water quality to which calcium scale adheres in a hot water supply system using a heat pump, and a hot water supply system including the diagnosis method.
  • hardness components For equipment that heats water by heat exchange between a heat medium and water, such as a water heater using a heat pump (hereinafter sometimes referred to as a heat pump water heater), hardness components (calcium, magnesium, etc.) dissolve depending on the quality of the water used.
  • a heat pump hereinafter sometimes referred to as a heat pump water heater
  • hardness components calcium, magnesium, etc.
  • the hardness component dissolved in the water precipitates as calcium scale (calcium carbonate, sometimes referred to as scale hereinafter) and heat transfer in the hot water heat exchanger Adhering to the wall surface may cause a decrease in heat transfer efficiency or block the water circuit, making it difficult to operate the apparatus.
  • Patent Document 1 In addition, in order to reduce the total amount of scale factor flowing into the endothermic heat exchanger on the water side below the scale deposition condition, a water quality adjustment unit is newly installed to improve the water quality, and the water supply system is used as it is.
  • the water supply system is branched into two water supply systems, a straight water supply system that supplies water to the tank and a water supply system that supplies water to the water tank via the water quality adjustment unit.
  • the water quality judgment criteria to which the scales of the respective indexes are attached are Langeria index> 0 and stability index ⁇ 6.
  • pH is a hydrogen ion concentration index at the operating water temperature, and pHs cannot be completely dissolved in water. It is the pH when the saturated solubility is reached (saturated pH). It is known that pHs can be easily calculated by the following equation.
  • TDS Total dissolved solids (mg / L) or 0.7 ⁇ conductivity ( ⁇ S / cm)
  • MA M alkalinity (mgCaCO 3 / L)
  • CH Calcium Hardness (mgCaCO 3 / L)
  • a heat exchanger or refrigeration of an open circulating cooling water system is obtained from the Langeria index of the cooling water, the silica saturation of the cooling water, and the scale index that is the ratio of the silica saturation to the Langeria index.
  • Scale component estimation method that makes it possible to easily determine the presence of scale deposits on the machine or the scale component from the quality of the makeup water and the operating conditions (concentration factor, temperature), and to select an appropriate cleaning method There is. (For example, Patent Document 3)
  • the pH value substituted into the formula for obtaining the Langeria index is only a value measured at room temperature. That is, the temperature near the heat exchanger outlet where the scale is most likely to adhere is high (eg, about 90 ° C.), and the pH value is different from that at room temperature (eg, about 25 ° C.), but near the actual heat exchanger outlet.
  • the pH value cannot be measured with water used. For this reason, when the estimation method of scale adhesion using the Langeria index or the stability index is used in a heat pump water heater, it is difficult to make a determination, and the determination may be wrong and measures may not be taken. There was a problem.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and has an object to determine a water quality to which a scale adheres and a water quality to which a scale does not adhere by a simple method.
  • the method for diagnosing the quality of water supplied to a heat pump water heater is a method for diagnosing the quality of water supplied to a heat pump water heater heated to approximately 90 ° C., wherein the M alkalinity is measured and the M alkalinity is 50 mg CaCO 3 / A step of determining whether the hardness is less than L, a step of measuring calcium hardness, a step of determining whether the calcium hardness is 90 mgCaCO 3 / L or less, a pH, and a pH of 7.5 or less A process for determining whether or not there is, and when all the determination results in each process satisfy the conditions, the water quality is difficult to form a scale.
  • This invention can determine the water quality to which scale adheres and the water quality to which it does not adhere almost without error by a simple method.
  • FIG. 4 is a diagram showing pH and the abundance ratio (molar ratio) of H 2 CO 3, HCO 3 ⁇ , and CO 3 2 ⁇ It is the schematic which shows the structure of the refrigerant circuit and water circuit of a general heat pump water heater. It is a figure which shows schematic structure of the heat pump water heater using the water quality improvement technique in Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows schematic structure of the heat pump water heater using the water quality improvement technique in Embodiment 3 of this invention. It is a figure which shows schematic structure of the heat pump water heater using the water quality improvement technique in Embodiment 4 of this invention. It is a figure which shows the range of the water quality reference
  • FIG. 1 is a diagram experimentally showing the water quality reference range of water to which scale does not adhere in Embodiment 1 of the present invention.
  • part (a) is a diagram experimentally showing whether the scale adheres to the relationship between M alkalinity and calcium hardness.
  • the vertical axis represents M alkalinity (mgCaCO 3 / L), and the horizontal axis represents calcium hardness (mgCaCO 3 / L).
  • the part (b) is the figure which showed experimentally whether the scale adheres the relationship between M alkalinity and pH.
  • the vertical axis represents M alkalinity (mgCaCO 3 / L)
  • the horizontal axis represents pH.
  • the measurement values shown here are values measured at room temperature (about 25 ° C.).
  • the mark ⁇ indicates the water quality in which scale adhesion was confirmed, and the mark ⁇ indicates the water quality in which scale adhesion was not confirmed.
  • FIG. 2 is a graph showing the pH and the abundance ratio (molar ratio) of H 2 CO 3, HCO 3 ⁇ , and CO 3 2 ⁇ .
  • the vertical axis represents the abundance ratio (molar ratio)
  • the horizontal axis represents pH.
  • pH is an indicator of the abundance ratio of bicarbonate ions in water, and a decrease in pH in the range of pH 7.5 or lower works in a direction to lower the abundance ratio of bicarbonate ions. This is the direction in which calcium formation reaction is unlikely to occur. Therefore, it is not necessary to define a lower limit for pH.
  • an indicator that changes color at pH 7.5 for example, when cresol red is used as the indicator, the color may change from yellow to red according to the change in pH.
  • a first container containing the indicator, and an indicator that changes color with an M alkalinity of 50 mg CaCO 3 / L for example, a second container containing dilute hydrochloric acid and methyl orange, which end at an M alkalinity of 50 mg CaCO 3 / L.
  • a container and an indicator that changes color with a calcium hardness of 90 mg CaCO 3 / L for example, a third container containing EDTA, a potassium cyanide solution, a hydroxylammonium chloride solution, and a NANA indicator that end at a calcium hardness of 90 mg CaCO 3 / L are prepared.
  • the water to be diagnosed is put into each of the first container, the second container, and the third container, and the presence or absence of discoloration is determined by visual determination using a color sample or an absorptiometer.
  • a change discoloration
  • the water quality is determined to be adhered to the scale under the 90 ° C. boiling condition.
  • the pH is 7.5 or less may be determined by actually measuring with a portable pH meter without using the indicator. Further, the measurement of M alkalinity and calcium hardness may be carried out with a commercially available water quality analysis kit (for example, drop test) without using the above indicator.
  • a commercially available water quality analysis kit for example, drop test
  • the scale can be prevented from adhering by applying a water quality improvement technique using an ion exchange resin.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a refrigerant circuit and a water circuit of a general heat pump water heater.
  • a heated gas refrigerant for example, carbon dioxide refrigerant
  • the water stored in the hot water storage tank 4 is pushed out by the pump 5, passes through the first water pipe 6, and flows into the refrigerant / water heat exchanger 3.
  • the heated gas refrigerant and water exchange heat to heat water.
  • the heated water returns to the hot water storage tank 4 through the second water pipe 7.
  • the heated gas refrigerant that has transmitted heat to the water passes through the second refrigerant pipe 8 and is sent to the expansion valve 9.
  • the heated gas refrigerant sent to the expansion valve 9 is depressurized and flows into the evaporator 11 through the third refrigerant pipe 10.
  • the heat is absorbed by the outside air sent from the blower 12, and then returns to the compressor 1 through the fourth refrigerant pipe 13.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration of a heat pump water heater using a water quality improvement technique for such a general heat pump water heater.
  • the tap water supplied from the second water supply pipe 15 does not pass through the first flow control valve 17 and the purified water resin tower 16 for adjusting the flow rate of the purified water (ion exchange) resin tower 16.
  • the flow rate of water flowing into the hot water storage tank 4 is adjusted and the water quality is improved by the second flow rate control valve 18 for adjusting the amount of water flowing directly into the hot water storage tank 4.
  • the inflow water to the hot water storage tank 4 is within the reference by passing a part of the feed water through the purified water resin tower 16 for items that are out of the reference value. Fit to prevent scale adhesion.
  • the conductivity meter 19 monitors the conductivity of the treated water. For example, if the conductivity meter 19 is provided with an alarm function so that an alarm is sounded when the conductivity exceeds 10 ⁇ S / cm, it is possible to notify the replacement timing of the pure water resin.
  • M alkalinity and calcium hardness standards such as M alkalinity 90 mgCaCO 3 / L, calcium hardness 120 mgCaCO 3 / L, and pH 7.0 are satisfied.
  • M alkalinity 90 mgCaCO 3 / L calcium hardness 90 mgCaCO 3 / L
  • pH 7.0 pH 7.0
  • the water quality extracted from the water quality diagnosis cock 20 provided in the first water supply pipe 14 is diagnosed using the method according to the first embodiment of the present invention.
  • the flow rate of the first flow rate control valve 17 is adjusted, the flow rate of the purified water resin tower 16 is increased, and the quality of the water extracted from the water quality diagnosis cock 20 is diagnosed again.
  • the flow rate of the first flow rate control valve 17 is adjusted again to increase the flow rate of the purified water resin tower 16. By repeating such adjustment, water quality without scales can be obtained. Note that the same adjustment may be performed by reducing the amount of flowing water of the second flow control valve 18, or both the first flow control valve 17 and the second flow control valve 18 may be adjusted.
  • M alkalinity and calcium hardness depend on the bicarbonate ion concentration and calcium ion concentration which are ionic species.
  • the pure water resin tower 16 reduces the bicarbonate ion concentration and the calcium ion concentration.
  • each ion concentration and the M alkalinity and calcium hardness which are indexes are in a direct proportional relationship, in the case of the above-mentioned water used, if about half of the supplied water is passed through the purified water resin column 16.
  • the water quality of the water flowing into the hot water storage tank 4 can be expected to have an M alkalinity of about 45 mg CaCO 3 / L and a calcium hardness of about 60 mg CaCO 3 / L.
  • Embodiment 2 FIG.
  • the water quality is improved by providing the pure water resin tower 16, and it is determined that the water used is water quality that adheres to the scale under the boiling condition of 90 ° C.
  • the hot water supply system that obtains the water quality that satisfies the water quality standard where scale does not adhere is described.
  • the heating gas refrigerant temperature of the refrigerant / water heat exchanger 3 is set to the water in the first water pipe 6.
  • the temperature at which the water does not boil for example, the temperature of the heated gas refrigerant flowing into the refrigerant / water heat exchanger 3 in the first refrigerant pipe 2 is controlled to about 85 ° C., and the outlet boiling temperature on the water side is lowered to about 75 ° C. What should I do?
  • nucleate boiling since the maximum temperature of the heat exchanger water-side heat transfer surface can be maintained below the boiling point of water in the first water pipe 6, nucleate boiling does not occur, Scale nucleation can be prevented.
  • nucleate boiling part the component dissolved in water is instantly precipitated, so if it remains without being redissolved, it becomes a scale nucleus. Therefore, prevention of nucleate boiling has an effect of preventing scale adhesion to the heat transfer surface.
  • Embodiment 3 FIG.
  • the description has been given of the hot water supply system for preventing the scale adhesion by suppressing the nucleate boiling when the water diagnosed as having scale adhesion by the scale water quality diagnosis method is used.
  • a hot water supply system that prevents scale adhesion to water with a quality such that scales precipitate even when the boiling temperature is set to a low boiling temperature at which nucleate boiling hardly occurs will be described.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the refrigerant circuit and the water circuit of the heat pump water heater according to Embodiment 3 of the present invention.
  • a bypass pipe 21 is a pipe that connects a pipe on the inlet side of the pump 5 and a pipe on the outlet side.
  • the bypass pipe 21 is provided with an automatic opening / closing valve 22, and the opening / closing of the automatic opening / closing valve 22 can be set periodically or arbitrarily.
  • a pulsating flow is generated in the first water pipe 6, and the pulsating flow is generated from the water side of the refrigerant / water heat exchanger 3 to the second water pipe 7. Since it propagates, the flow rate of the water-side heat transfer surface of the heat exchanger 3 changes, and the deposited scale becomes difficult to adhere. The reason why the deposited scale is difficult to adhere when pulsating flow occurs is not described in detail here, but is as shown in International Application No. PCT / JP2009 / 055637.
  • the inflow water to the hot water storage tank 4 can be kept within the standard by passing a part of the supplied water through the purified water resin tower 16. Therefore, by using together with the method for generating the pulsating flow described in the third embodiment, it is possible to enhance the effect that the deposited scale is difficult to adhere. In addition, since the amount of water passing through the purified water resin tower 16 can be reduced by using in combination, the replacement period of the purified water resin tower 16 can be extended.
  • Embodiment 4 According to the scale water quality diagnosis method according to the first embodiment, even if the water quality is diagnosed as having no scale adhesion at an early time, due to seasonal variations, environmental variations, or human variations, The water quality of the water source may vary. In such a case, such a change is detected by detecting that the water quality has changed to a scale where water adheres to the scale during use, and shifting to the hot water supply system described in the second embodiment or the third embodiment. Even when this occurs, scale adhesion can be effectively prevented.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the refrigerant circuit and the water circuit of the heat pump water heater according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the same reference numerals as those in the drawings described in the above embodiment indicate the same contents, and the description thereof is omitted.
  • the description will focus on the parts different from the above embodiment.
  • a conductivity monitor 23 is installed in the first water supply pipe 14 in order to detect a change in water quality.
  • the conductivity monitor 23 can measure the values of M alkalinity, calcium hardness, and pH.
  • the method for easily measuring the M alkalinity, calcium hardness, and pH using a reagent or the like has been described. However, even if these methods are not used, the scale and cost However, it is also possible to measure using a known measuring instrument.
  • the conductivity monitor 23 can also measure the conductivity at the time of the scale water quality diagnosis.
  • the measurement can be performed using a known conductivity meter 19.
  • This data is stored in a memory such as a RAM together with the data relating to the M alkalinity, calcium hardness, and pH.
  • water quality is diagnosed based on the values of M alkalinity, calcium hardness, and pH, and the presence or absence of scale adhesion is determined.
  • the conductivity is also measured, and the reference conductivity is recorded in a memory or the like.
  • the conductivity is not determined only by the values of M alkalinity, calcium hardness, and pH, but the conductivity changes as the values of M alkalinity, calcium hardness, and pH change. It can be used as a standard for monitoring water quality. And when it becomes a value that can be estimated from the conductivity data that has been measured in advance to change the water quality that may cause scale adhesion, it is determined that the water quality has changed to the possibility that the scale adheres.
  • the hot water supply system of the second embodiment or the third embodiment is implemented.
  • Embodiment 5 the method for determining whether or not the water quality is likely to adhere to the scale under the 90 ° C. boiling condition is described. However, the second side on the water side of the refrigerant / water heat exchanger 3 is described. Whether the water quality is such that the scale may adhere under the operating condition where the water temperature at the water-side outlet, which is the connection with the water pipe 7, is approximately 60 ° C., compared to the operating condition where the boiling temperature is approximately 90 ° C. The standard value for such diagnosis can be relaxed.
  • FIG. 7 is a diagram experimentally showing the water quality reference range of water to which scale does not adhere in Embodiment 5 of the present invention.
  • part (a) is a diagram experimentally showing whether the scale adheres to the relationship between M alkalinity and calcium hardness.
  • the vertical axis represents M alkalinity (mgCaCO 3 / L), and the horizontal axis represents calcium hardness (mgCaCO 3 / L).
  • the part (b) is the figure which showed experimentally whether the scale adheres the relationship between M alkalinity and pH.
  • the vertical axis represents M alkalinity (mgCaCO 3 / L)
  • the horizontal axis represents pH.
  • the measurement values shown here are values measured at room temperature (about 25 ° C.).
  • the mark ⁇ indicates the water quality in which the adhesion of the scale was confirmed, and the symbol ⁇ indicates the water quality in which the adhesion of the scale was not confirmed.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

　９０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機における、供給水によるスケール付着有無判定において、Ｍアルカリ度５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ未満、カルシウム硬度９０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ以下、ｐＨ７．５以下の何れか一条件が満たされない場合に、スカルシウムケールを形成する水質であると判定する。また、カルシウムスケール付着すると判定された場合には、カルシウムスケールが付着しない水の水質基準となるように供給水の水質改善を行う。また、沸き上げ温度を８０℃に下げる対策において、冷媒／水熱交換器に流入する高温ガス冷媒の温度が水を沸騰させない温度とする。

Description

水質診断方法及びその方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システム
　本発明は、ヒートポンプ利用の給湯システムにおいて、カルシウムスケールが付着する水質の診断方法と当該診断方法を備えた給湯システムに関するものである。
　ヒートポンプ利用の給湯装置（以下、ヒートポンプ給湯機と記載する場合がある）などの熱媒体と水との熱交換により湯沸しする機器は、使用する水質によっては、硬度成分（カルシウム、マグネシウムなど）が溶解している水をある温度以上に加熱したときに、水に溶解していた硬度成分がカルシウムスケール（炭酸カルシウム、以下スケールとのみ記載する場合もある）として析出し、給湯熱交換器の伝熱壁面に固着することで、熱伝達効率の低下や水回路を閉塞させて装置の運転が困難になるという場合がある。
　そこで、スケール生成し易い高温沸き上げの運転時間などの履歴を記憶して、スケールが成長して装置の運転が不可能になる前に加熱手段で加熱する温水温度を下げて耐久性を向上するように構成したものがある。（例えば、特許文献１）
　また、少なくとも水側の吸熱熱交換器に流入するトータルのスケール因子量を、スケール析出条件以下にするために、新に水質を改善する水質調整ユニットを設置し、水の供給系路をそのまま水タンクに給水されるストレートな水供給系路と水質調整ユニットを介して水タンクに供給する水供給系路との２つの水供給系統に分岐し、使用される実際の水質により水質調整ユニットと水タンク側の各々へ流れる水の流量（分流量）を適切にコントロールするように構成したものがある。（例えば、特許文献２）
　また、スケール生成し易いか否かの水質推定方法として、ランゲリア指数（＝ｐＨ－ｐＨｓ）や安定度指数（＝２ｐＨｓ－ｐＨ）による推定方法がある。それぞれの指数のスケールが付着する水質判定基準は、ランゲリア指数＞０、安定度指数＜６である。ここで、ｐＨは運用する水温での水素イオン濃度指数であり、ｐＨｓは炭酸カルシウムが水に溶解しきれな　
い飽和溶解度に達した状態時のｐＨ（飽和ｐＨ）である。ｐＨｓは下式で簡易的に算出できることが知られている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ｔ：運用する水温（℃）、ＴＤＳ：全溶解固形物（ｍｇ／Ｌ）もしくは０．７×導電率（μＳ／ｃｍ）で代用、ＭＡ：Ｍアルカリ度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）、ＣＨ：カルシウム硬度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）
　上記ランゲリア指数を用いた推定方法として、冷却水のランゲリア指数、冷却水のシリカの飽和度、及び、ランゲリア指数に対するシリカの飽和度の比であるスケール指数から開放循環冷却水系の熱交換器や冷凍機に付着するスケールの析出の有無又はスケール成分を、補給水の水質と運転条件（濃縮倍数、温度）から容易に判定し、適切な洗浄方法を選定することを可能とするスケール成分の推定方法がある。（例えば、特許文献３）
特開２００３－２４７７５４号公報 特開２００９－０３０９５９号公報 特許第３１７２７２７号公報
　しかしながら、スケールが付着するか否かは主として水質に依存しており、特許文献１または特許文献２に記載されている発明では、水質の的確な判断なしに、全ての水質に対してスケールの付着防止機能をヒートポンプ給湯機が具備することで、複雑な制御を伴うとともに、ヒートポンプ給湯機自体のコストが上昇するという問題があった。
　また、特許文献３に記載されている推定方法では、判定基準値近傍の水質で誤判定する可能性がある。当該誤判定の要因は、ランゲリア指数を求める式中に代入するｐＨ値は常温で測定した値でしかないことによるためと考えられる。すなわち、スケールが最も付着しやすい熱交換器出口近傍の温度は高温（例えば約９０℃）であり、ｐＨ値は常温（例えば約２５℃）の場合と異なるが、実際の熱交換器出口付近でのｐＨ値を使用水で測定することはできない。このため、ランゲリア指数や安定度指数を用いたスケール付着の推定方法をヒートポンプ給湯機で使用した場合に判定が難しく、該判定を誤り、対策を施さなかったために、スケールが付着する可能性があるという問題があった。
　この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、スケールが付着する水質と付着しない水質を簡単な方法により見極めること目的とするものである。
　この発明に係るヒートポンプ給湯機の供給水の水質診断方法は、略９０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機の供給水の水質診断方法であって、Ｍアルカリ度を測定し、Ｍアルカリ度が５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ未満であるか否かを判定する工程と、カルシウム硬度を測定し、カルシウム硬度が９０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ以下であるか否かを判定する工程と、ｐＨを測定し、ｐＨが７．５以下であるか否かを判定する工程とを有し、各工程の判定結果が全て条件を満たす場合にはスケールを形成しにくい水質であると診断するように構成したものである。
　この発明は、簡単な方法で、ほぼ誤り無くスケールが付着する水質と付着しない水質を見極めることができる。
この発明の実施の形態１におけるスケールが付着しない水の水質基準の範囲を示す図である。 ｐＨとＨ２ＣＯ３、ＨＣＯ３ －、及び、ＣＯ３ ２－の存在比率（モル比）を示した図である 一般的なヒートポンプ給湯機の冷媒回路と水回路の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態１における水質改善技術を用いたヒートポンプ給湯機の概略構成を示す図である。 この発明の実施の形態３における水質改善技術を用いたヒートポンプ給湯機の概略構成を示す図である。 この発明の実施の形態４における水質改善技術を用いたヒートポンプ給湯機の概略構成を示す図である。 この発明の実施の形態５におけるスケールが付着しない水の水質基準の範囲を示す図である。
実施の形態１.
　次に、図面を用いて、この発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　図１は、この発明の実施の形態１におけるスケールが付着しない水の水質基準の範囲を実験的に示した図である。図において、（ａ）の部分は、Ｍアルカリ度とカルシウム硬度との関係をスケールが付着するか否かについて実験的に示した図である。縦軸がＭアルカリ度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）、横軸がカルシウム硬度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）を表す。また、（ｂ）の部分は、Ｍアルカリ度とｐＨとの関係をスケールが付着するか否かについて実験的に示した図である。同じく、縦軸がＭアルカリ度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）、横軸がｐＨを表す。ここで示した測定値（測定された分析値、図中にプロット）は、常温（約２５℃）で測定された値である。図中、●印はスケールの付着が確認された水質を示し、△印はスケールの付着が確認されなかった水質を示す。
　実験結果から明らかなように、図中斜線部分の範囲内に入る水質では、スケールの付着が起こらない。すなわち、以下に示す条件を全て満たす水質ではスケールが付着しないことがわかる。
・Ｍアルカリ度５０ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ３換算）未満
・カルシウム硬度９０ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ３換算）以下
・ｐＨ７．５以下
　なお、上記３つの項目以外の測定は任意であり、基本的には不要である。すなわち、約９０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機の供給水において、スケールが付着するか否かの判断は、水質を左右する他の成分の違いによらない。つまり、約９０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機では、上記３つの項目の測定値が上記基準を全て満たしている場合、他の要素、例えば、導電率または塩化物イオン濃度等の値にかかわらず、スケールがほぼ付着しないと判断できる。
　また、上記３つの項目について、下限値の規定は不要である。なぜなら、スケールの主成分は炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）であり、炭酸カルシウムの生成反応は、Ｃａ２＋＋２ＨＣＯ３ －→ＣａＣＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏで示されるため、重炭酸イオン（２ＨＣＯ３ －）濃度の指標であるＭアルカリ度、及びカルシウムイオン（Ｃａ２＋）濃度の指標であるカルシウム硬度が低いほど、スケールの生成反応は起こりにくくなるからである。
　また、図２はｐＨとＨ２ＣＯ３、ＨＣＯ３ －、及び、ＣＯ３ ２－の存在比率（モル比）を示した図である。図において、縦軸は存在比率（モル比）、横軸はｐＨを表す。図から明らかなように、ｐＨは重炭酸イオンの水中での存在比率の指標であり、ｐＨ７．５以下の範囲でのｐＨ低下は重炭酸イオン濃度の存在比率を低下させる方向に働くため、炭酸カルシウムの生成反応が起こりにくい方向である。したがって、ｐＨについても下限値の規定は不要である。
　次に、実際の測定方法について具体的に記載する。この発明の実施の形態１における水質診断は、ｐＨ７．５で変色する指示薬、例えば、該指示薬としてクレゾールレッドを用いた場合には、ｐＨの変化に応じて、黄色から赤色へと変色することが知られおり、前記指示薬を入れた第１の容器と、Ｍアルカリ度５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌで変色する指示薬、例えば、Ｍアルカリ度５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌで終点となる希塩酸とメチルオレンジを入れた第２の容器と、カルシウム硬度９０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌで変色する指示薬、例えば、カルシウム硬度９０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌで終点となるＥＤＴＡとシアン化カリウム溶液と塩化ヒドロキシルアンモニウム溶液とＮＡＮＡ指示薬を入れた第３の容器を準備する。
　上記第１の容器、第２の容器、及び第３の容器のそれぞれに対し、診断対象の水を入れて、色見本による目視判定もしくは吸光度計により、変色の有無を判定する。第１の容器、第２の容器、及び第３の容器の内、少なくとも１つの容器で変化（変色）が確認された場合、９０℃沸き上げ条件下で、スケールが付着する水質と判定する。
　なお、ｐＨ７．５以下か否かの判定は上記指示薬を用いずとも、ポータブルｐＨ計で実測し、判断してもかまわない。また、Ｍアルカリ度及びカルシウム硬度の測定についても、上記指示薬を用いずとも、市販の水質分析キット（例えば、ドロップテスト）で行ってもかまわない。ここで、９０℃沸き上げ条件下で、スケールが付着する水質であると判断された場合、イオン交換樹脂による水質改善技術等の適用により、スケールが付着を防止することができる。
　次に、この発明の実施の形態１に係る方法を用いた水質改善システムについて記載する。図３は一般的なヒートポンプ給湯機の冷媒回路と水回路の構成を示す概略図である。図において、圧縮機１により高温高圧になった加熱ガス冷媒（例えば、二酸化炭素冷媒）は、第一冷媒配管２を通り、冷媒／水熱交換器３に流入する。一方、貯湯タンク４に蓄えられた水は、ポンプ５により押し出され、第一水配管６を通り、冷媒／水熱交換器３に流入する。冷媒／水熱交換器３では、加熱ガス冷媒と水が熱交換することで水を加熱する。加熱された水は第二水配管７を通り貯湯タンク４へと戻る。
　一方、水へ熱を伝えた加熱ガス冷媒は第二冷媒配管８を通り膨張弁９に送られる。膨張弁９に送られた加熱ガス冷媒は減圧され、第三冷媒配管１０を通り蒸発器１１に流入する。蒸発器１１では、送風機１２から送られた外気により吸熱した後、第四冷媒配管１３を通り圧縮機１へと戻る。
　例えば、深夜電力を利用して湯沸しを行う一般的なヒートポンプ給湯機では、昼間に貯湯タンク４の湯が使用されると、第一給水配管１４から水道水が使用湯量に応じて貯湯タンク４に供給される。貯湯タンク４内の水は攪拌が無い限り、高温層と低温層の２層に分離しているため、水道水の供給により高温層と低温層の境界層部分が貯湯タンク４の上部（貯湯タンク４の出水側）へと移動する。したがって、昼間に高温の湯が常時供給される。ここで、スケールが付着する水質で一般的なヒートポンプ給湯機を動作させた場合、スケールは冷媒／水熱交換器３の出口側水回路伝熱面に付着する。
　このような一般的なヒートポンプ給湯機に対して、水質改善技術を用いたヒートポンプ給湯機の概略構成を図４に示す。図において、第二給水配管１５から供給される水道水は、純水化（イオン交換）樹脂塔１６の流水量を調整するための第一流量制御弁１７と純水化樹脂塔１６を通らずに直接貯湯タンク４に流入する流水量を調整する第二流量制御弁１８とにより、貯湯タンク４に流入する流水量が調整されると共に水質が改善される。ここで、スケールが付着する水質と判断された場合、基準値を外れた項目について、給水水の一部を純水化樹脂塔１６に通すことで、貯湯タンク４への流入水が基準内に収まるようにし、スケール付着を防止する。
　純水化樹脂塔１６に使用される純水化樹脂は、寿命が来るとカルシウムイオンや重炭酸イオンを捕捉しにくくなる（水素イオンや水酸化物イオンとのイオン交換が行えなくなる）。したがって、その状態を検知するために、導電率計１９は処理水の導電率を監視する。例えば、導電率計１９にアラーム機能を持たせ、導電率が１０μＳ／ｃｍを超えた場合にアラームが鳴るように設定すれば、純水化樹脂の交換時期を知らせることができる。
　この発明の実施の形態１に係る方法を用いた水質改善システムでは、例えば、Ｍアルカリ度９０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、カルシウム硬度１２０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、及びｐＨ７．０といったＭアルカリ度およびカルシウム硬度の基準を満たさない水質の水を用いた場合でも、供給水の一部を純水化樹脂塔１６に通すことで貯湯タンク４への流入水が基準内に収めることができる。
　第一給水配管１４に設けられた供給水の水質診断コック２０から抜き取られた水の水質をこの発明の実施の形態１に係る方法を用いて診断する。基準を満たさない場合には、第一流量制御弁１７の流水量を調整し、純水化樹脂塔１６の流水量を増加させ、水質診断コック２０から抜き取られた水の水質を再び診断する。基準を満たさない場合には、再度、第一流量制御弁１７の流水量を調整し、純水化樹脂塔１６の流水量を増加させる。このような調整を繰り返すことで、スケールが付着しない水質が得られる。なお、第二流量制御弁１８の流水量を減少させることで、同様な調整を行っても良いし、第一流量制御弁１７と第二流量制御弁１８の双方を調整しても良い。
　なお、Ｍアルカリ度とカルシウム硬度とは、イオン種である重炭酸イオン濃度とカルシウムイオン濃度に依存する。純水化樹脂塔１６は重炭酸イオン濃度とカルシウムイオン濃度とを低減させる。ここで、各イオン濃度と指標であるＭアルカリ度およびカルシウム硬度は、共に正比例の関係にあるため、上記使用水の場合、供給水のうち１／２程度を純水化樹脂塔１６に通せば、貯湯タンク４に流入する水の水質は、Ｍアルカリ度約４５ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、カルシウム硬度約６０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌとなることが予想できる。よって、このような流量となるよう第一流量制御弁１７と第二流量制御弁１８とを調整すればよい。調整後、確認のため、この発明の実施の形態１に係る方法を用いて診断することで、スケールが付着しない水質基準を満たす水質を得ることができる。
実施の形態２．
　前記実施の形態１では、スケール水質診断方法とその方法を用い、純水化樹脂塔１６を設けることで水質を改善し、使用水が９０℃沸き上げ条件下でスケール付着する水質であると判断された場合にスケールが付着しない水質基準を満たす水質を得る給湯システムについて説明したが、この実施の形態２では、冷媒／水熱交換器３の加熱ガス冷媒温度を第一水配管６内の水が沸騰しない温度、例えば、第一冷媒配管２で冷媒／水熱交換器３に流入する加熱ガス冷媒の温度を約８５℃に制御して、水側の出口沸き上げ温度を約７５℃に下げるようにすればよい。
　この実施の形態２に係る発明によれば、熱交換器水側伝熱面の最高温度を第一水配管６内部での水の沸点未満で維持することができるため、核沸騰が起こらず、スケールの核形成が防止できる。核沸騰部では水に溶けている成分が瞬時に析出するため、再溶解せずに残るとスケールの核となってしまう。したがって、核沸騰の防止は伝熱面へのスケール付着防止効果がある。
　また、この実施の形態２に係る発明とこの実施の形態１に係るスケール水質診断方法とその方法を用い、純水化樹脂塔１６を設けることで水質を改善する発明とを併用することで、より確実に伝熱面へのスケール付着が防止できる。
実施の形態３．
　前記実施の形態２では、スケール水質診断方法によりスケール付着が発生すると診断された水を使用した場合に、核沸騰を抑制することでスケール付着を防止する給湯システムについて説明をしたが、この発明の実施の形態３は、核沸騰が起こり難い低い沸き上げ温度に設定した場合であっても、スケールが析出するような水質の水に対し、スケール付着を防止する給湯システムについて説明する。
　図５は、この発明の実施の形態３に係るヒートポンプ給湯機の冷媒回路と水回路の構成を示す概略図である。図において、上記実施の形態で説明した図と同一番号が付された部分は、同一内容を示すため説明を省略する。ここでは、上記実施の形態と異なる部分を中心に説明する。図において、バイパス配管２１は、ポンプ５の入り口側の配管と出口側の配管とを繋ぐ配管である。バイパス配管２１には、自動開閉弁２２が設けられており、定期的、または、任意に自動開閉弁２２の開閉を設定できる。
　このように構成されたこの発明の実施の形態３に係る給湯システムでは、第一水配管６に脈流が生じ、冷媒／水熱交換器３の水側から第二水配管７にかけて脈流が伝播するため、熱交換器３の水側伝熱面の流速に変化が付き、析出したスケールが付着し難くなる。なお、脈流が生じた場合に、析出したスケールが付着し難くなる根拠は、ここでは詳しく記載しないが、国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０５５６３７号に示されている通りである。
　また、上記実施の形態１で説明したように、供給水の一部を純水化樹脂塔１６に通すことで貯湯タンク４への流入水が基準内に収めることができる。そこで、本実施の形態３で説明した脈流を発生させる方法と併用することで、さらに析出したスケールが付着し難いという効果を高めることが可能である。加えて、併用することで、純水化樹脂塔１６を通す水量を少なくすることができるため、純水化樹脂塔１６の交換期間を長くすることも可能である。
実施の形態４．
　前記実施の形態１に係るスケール水質診断方法により、初期の時点で、スケール付着が発生しないと診断された水質であっても、季節による変動、環境による変動、または、人的な変動等により、水源の水質が変動する場合が考えうる。このような場合において、使用中にスケール付着が発生する水質へ移行したことを検知し、前記実施の形態２、または、前記実施の形態３記載の給湯システムへ移行することで、このような変化が生じた場合でも効果的にスケール付着を防止することが可能である。
　図６は、この発明の実施の形態４に係るヒートポンプ給湯機の冷媒回路と水回路の構成を示す概略図である。図において、上記実施の形態で説明した図と同一番号が付された部分は、同一内容を示すため説明を省略する。ここでは、上記実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
　図６において、水質の変化を検知するために、導電率モニター２３が第一給水配管１４に設置されている。ここで、導電率モニター２３は、Ｍアルカリ度、カルシウム硬度、及び、ｐＨの値を測定することが可能である。上記実施の形態では、Ｍアルカリ度、カルシウム硬度、及び、ｐＨについて、試薬等を用いて簡単に測定する方法を記載したが、これらの方法を用いない場合であっても、規模、及び、費用が大きくなるが、公知の測定機器を用いて測定することも可能である。
　また、導電率モニター２３は、スケール水質診断時に導電率も併せて測定することが可能である。当該測定は公知の導電率計１９を用いて測定することが可能である。このデータは、上記Ｍアルカリ度、カルシウム硬度、及び、ｐＨに係るデータと共にＲＡＭなどのメモリー等に記憶する。初期の時点で、Ｍアルカリ度、カルシウム硬度、及び、ｐＨの値で水質診断を行い、スケール付着の有無を判定する。このとき、導電率も併せて測定し、基準となる導電率をメモリー等に記録する。
　その後、水源の水質が、季節による変動、環境による変動、または、人的な変動等により変化しことが、導電率の変化により検地することが可能である。ここで、導電率は、Ｍアルカリ度、カルシウム硬度、及び、ｐＨの値のみで決まるものではないが、導電率は、Ｍアルカリ度、カルシウム硬度、及び、ｐＨの値が変化すれば変化するため水質を監視する上での基準とすることが可能である。そして、予め測定しておいた導電率のデータからスケール付着の起きる可能性がある水質に変化したと推定できる値となった場合に、スケールが付着する可能性がある水質に変わったと判断して、前記実施の形態２又は前記実施の形態３の給湯システムを実施する。
　このように構成されたこの発明の実施の形態４に係る給湯システムでは、水源の水質が、季節、環境、または、人的な影響等により変動する場合に、初期の時点で、スケールの付着が発生しない水質と判断された供給水に対して、余分なスケール付着防止対策を施すことなく、スケールが付着する可能性がある水質に変化した場合のみにスケール付着防止対策を施すことができ、効率的な運転が実現可能である。
実施の形態５．
　上記実施の形態では、９０℃沸き上げ条件下で、スケールが付着する可能性がある水質であるか否かの判断方法について記載してきたが、冷媒／水熱交換器３の水側の第二水配管７との接続部である水側出口の水温が略６０℃となる運転条件下では、沸き上げ温度略９０℃の運転条件下よりもスケールが付着する可能性がある水質であるか否かの診断の基準値が緩和できる。
　図７は、この発明の実施の形態５におけるスケールが付着しない水の水質基準の範囲を実験的に示した図である。図において、（ａ）の部分は、Ｍアルカリ度とカルシウム硬度との関係をスケールが付着するか否かについて実験的に示した図である。縦軸がＭアルカリ度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）、横軸がカルシウム硬度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）を表す。また、（ｂ）の部分は、Ｍアルカリ度とｐＨとの関係をスケールが付着するか否かについて実験的に示した図である。同じく、縦軸がＭアルカリ度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）、横軸がｐＨを表す。ここで示した測定値（測定された分析値、図中にプロット）は、常温（約２５℃）で測定された値である。図中、●印はスケールの付着が確認された水質であり、△印はスケールの付着が確認されなかった水質である。
　図中斜線部分で示された範囲内に入る水質では、スケールの付着が起こらない。すなわち、以下に示す条件のみを全て満たす水質ではスケールが付着しないことがわかる。
・Ｍアルカリ度７５ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ３換算）未満
・カルシウム硬度１２０ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ３換算）以下
・ｐＨ７．５以下
　以上説明したように、この発明の実施の形態５に係る給湯システムでは、前記実施の形態１で説明した水質診断方法と同様の方法を用い、上記基準のうち少なくとも一つを満たさずに、冷媒／水熱交換器３の水側の第二水配管７との接続部である水側出口の水温が略６０℃でスケールが付着する可能性があると診断された水質の共給水に対し、実施の形態１または実施の形態３のスケール付着防止方法を実施することで、このような低温での沸き上げ条件下においても、スケールが付着するような水質に対しても確実にスケール付着を防止することが可能となる。
　１　圧縮機、２　第一冷媒配管、３　冷媒／水熱交換器、４　貯湯タンク、５　ポンプ、６　第一水配管、７　第二水配管、８　第二冷媒配管、９　膨張弁、１０　第三冷媒配管、１１　蒸発器、１２　送風機、１３　第四冷媒配管、１４　第一給水配管、１５　第二給水配管、１６　純水化樹脂塔、１７　第一流量制御弁、１８　第二流量制御弁、１９　導電率計、２０　水質診断コック、２１　バイパス配管、２２　自動開閉弁、２３　導電率モニター

Claims (10)

  1. 　略９０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機の供給水の水質診断方法であって、Ｍアルカリ度を測定し、該Ｍアルカリ度が５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ未満であるか否かを判定する工程と、カルシウム硬度を測定し、該カルシウム硬度が９０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ以下であるか否かを判定する工程と、ｐＨを測定し、該ｐＨが７．５以下であるか否かを判定する工程とを有することを特徴とする水質診断方法。
  2. 　略９０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機の供給水の水質診断方法であって、Ｍアルカリ度を測定し、該Ｍアルカリ度が５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ未満であるか否かを判定する工程と、カルシウム硬度を測定し、該カルシウム硬度が９０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ以下であるか否かを判定する工程と、ｐＨを測定し、該ｐＨが７．５以下であるか否かを判定する工程とを有し、前記各工程のみからなることを特徴とする水質診断方法。
  3. 　前記請求項１又は前記請求項２に記載の水質診断方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システムにおいて、供給水の給水配管と、純水化（イオン交換）樹脂塔と、前記給水配管から分岐し前記純水化（イオン交換）樹脂塔を通って再び前記給水配管に合流する第一の流路と、前記給水配管から分岐し前記純水化（イオン交換）樹脂塔を通らない第二の流路とを備え、前記水質診断方法における各工程の判定結果のうち、少なくとも一つの工程で所定の条件を満たさない場合には、前記第一の流路を通る流量と前記第二の流路を通る流量との比率を変更することを特徴とするヒートポンプ利用の給湯システム。
  4. 　前記請求項１又は前記請求項２に記載の水質診断方法を用いたヒートポンプ利用給湯システムにおいて、前記水質診断方法における各工程の判定結果のうち、少なくとも一つの工程で所定の条件を満たさない場合には、沸き上げ温度を下げることを特徴とするヒートポンプ利用の給湯システム。
  5. 　前記請求項１又は前記請求項２に記載の水質診断方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システムにおいて、冷媒／水熱交換器と、前記冷媒／水熱交換器に水を送るポンプと、前記ポンプの流入口と流出口とを繋ぐバイパス配管とを備え、前記バイパス配管上の所定の位置に、前記バイパス配管を流れる水の流量を可変する自動開閉弁を設けたことを特徴とするヒートポンプ利用の給湯システム。
  6. 　供給水のＭアルカリ度、カルシウム硬度、ｐＨ、及び、導電率を計測し、記憶する導電率モニターを備えたことを特徴とする前記請求項３乃至前記請求項５のいずれか一つに記載のヒートポンプ利用の給湯システム。
  7. 　略６０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機の供給水の水質診断方法であって、Ｍアルカリ度を測定し、該Ｍアルカリ度が７５ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ未満であるか否かを判定する工程と、カルシウム硬度を測定し、該カルシウム硬度が１２０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ以下であるか否かを判定する工程と、ｐＨを測定し、該ｐＨが７．５以下であるか否かを判定する工程とを有することを特徴とする水質診断方法。
  8. 　略６０℃沸き上げのヒートポンプ給湯機の供給水の水質診断方法であって、Ｍアルカリ度を測定し、該Ｍアルカリ度が７５ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ未満であるか否かを判定する工程と、カルシウム硬度を測定し、該カルシウム硬度が１２０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ以下であるか否かを判定する工程と、ｐＨを測定し、該ｐＨが７．５以下であるか否かを判定する工程とを有し、前記各工程のみからなることを特徴とする水質診断方法。
  9. 　前記請求項７又は前記請求項８に記載の水質診断方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システムにおいて、供給水の給水配管と、純水化（イオン交換）樹脂塔と、前記給水配管から分岐し前記純水化（イオン交換）樹脂塔を通って再び前記給水配管に合流する第一の流路と、前記給水配管から分岐し前記純水化（イオン交換）樹脂塔を通らない第二の流路とを備え、前記水質診断方法における各工程の判定結果のうち、少なくとも一つの工程で所定の条件を満たさない場合には、前記第一の流路を通る流量と前記第二の流路を通る流量との比率を変更することを特徴とするヒートポンプ利用の給湯システム。
  10. 　前記請求項７又は前記請求項８に記載の水質診断方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システムにおいて、冷媒／水熱交換器と、前記冷媒／水熱交換器に水を送るポンプと、前記ポンプの流入口と流出口とを繋ぐバイパス配管とを備え、前記バイパス配管上の所定の箇所に、前記バイパス配管の流量を可変する自動開閉弁を設けたことを特徴とするヒートポンプ利用の給湯システム。
PCT/JP2010/004500 2009-10-15 2010-07-12 水質診断方法及びその方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システム WO2011045878A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011543920A JP5672237B2 (ja) 2009-10-15 2010-07-12 水質診断を用いたヒートポンプ利用の給湯システムの運転方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-238324 2009-10-15
JP2009238324 2009-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011045878A1 true WO2011045878A1 (ja) 2011-04-21

Family

ID=43875935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/004500 WO2011045878A1 (ja) 2009-10-15 2010-07-12 水質診断方法及びその方法を用いたヒートポンプ利用の給湯システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5672237B2 (ja)
WO (1) WO2011045878A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014155868A1 (ja) 2013-03-29 2014-10-02 三菱電機株式会社 水質診断方法、水質診断装置および給湯器システム
JP6400256B1 (ja) * 2017-12-06 2018-10-03 三菱電機株式会社 水循環装置の施工方法およびスケール除去装置
JP2019186367A (ja) * 2018-04-09 2019-10-24 株式会社Ｓｏｋｅｎ 熱交換装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61220793A (ja) * 1985-03-25 1986-10-01 Sasakura Eng Co Ltd 水質監視方法及び水質制御方法
JPH06304594A (ja) * 1993-04-27 1994-11-01 Kurita Water Ind Ltd スケール成分の推定方法
JP2003170192A (ja) * 2001-12-11 2003-06-17 Kurita Water Ind Ltd 循環水系のスケール防止方法
JP2003247754A (ja) * 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 給湯装置
JP2009030959A (ja) * 2007-06-27 2009-02-12 Daikin Ind Ltd ヒートポンプ式給湯装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61220793A (ja) * 1985-03-25 1986-10-01 Sasakura Eng Co Ltd 水質監視方法及び水質制御方法
JPH06304594A (ja) * 1993-04-27 1994-11-01 Kurita Water Ind Ltd スケール成分の推定方法
JP2003170192A (ja) * 2001-12-11 2003-06-17 Kurita Water Ind Ltd 循環水系のスケール防止方法
JP2003247754A (ja) * 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 給湯装置
JP2009030959A (ja) * 2007-06-27 2009-02-12 Daikin Ind Ltd ヒートポンプ式給湯装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014155868A1 (ja) 2013-03-29 2014-10-02 三菱電機株式会社 水質診断方法、水質診断装置および給湯器システム
EP2980584B1 (en) * 2013-03-29 2018-09-12 Mitsubishi Electric Corporation Method for checking water quality, water quality checking device, and hot-water feeder system
JP6400256B1 (ja) * 2017-12-06 2018-10-03 三菱電機株式会社 水循環装置の施工方法およびスケール除去装置
WO2019111343A1 (ja) * 2017-12-06 2019-06-13 三菱電機株式会社 水循環装置の施工方法およびスケール除去装置
US11047581B2 (en) 2017-12-06 2021-06-29 Mitsubishi Electric Corporation Method for constructing a water circulation device and scale removal device
JP2019186367A (ja) * 2018-04-09 2019-10-24 株式会社Ｓｏｋｅｎ 熱交換装置
JP7067217B2 (ja) 2018-04-09 2022-05-16 株式会社Soken 熱交換装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2011045878A1 (ja) 2013-03-04
JP5672237B2 (ja) 2015-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6029744B2 (ja) 水質診断方法、水質診断装置および給湯器システム
BRPI0813078B1 (pt) método para criar uma assinatura de potencial de oxidação-redução em tempo real ("orp") em um sistema em água quente, mídia de armazenamento digital e dispositivo para análise de uma assinatura de orp para um sistema em água quente
EP2213630A1 (en) Method to inhibit scale formation in cooling circuits using carbon dioxide
US9239282B2 (en) Metal pipe corrosion monitoring device and use thereof
JP2009030959A (ja) ヒートポンプ式給湯装置
CN1590981B (zh) 热交换器管腐蚀监测传感器的制造方法
JP2014047980A (ja) 潜熱回収型給湯装置
JP5672237B2 (ja) 水質診断を用いたヒートポンプ利用の給湯システムの運転方法
Al-Rawajfeh Modeling of alkaline scale formation in falling film horizontal-tube multiple-effect distillers
JP2010247063A (ja) 冷却水薬品の注入制御方法及び装置
JP2009144952A (ja) 蒸気監視装置
JP4288018B2 (ja) 水質評価方法および水質管理システム
JP5277933B2 (ja) 復水水質監視装置
JP2016205781A (ja) 水処理管理装置及び水処理管理方法
CN209460224U (zh) 一种阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置
RU2387950C2 (ru) Способ и устройство для определения толщины солеотложения
CN109406738A (zh) 一种阻垢剂耐硬度耐碱度在线评价方法
JP4470740B2 (ja) 貯湯式温水器
NO332968B1 (no) Anordning og fremgangsmate for overvaking av avleiring i en bronninstallasjon
LU501891B1 (en) Process cooling water system control systems and methods for iron and steelmaking applications
CN105074346B (zh) 用于监测和控制热水系统中的腐蚀的系统和方法
RU2771637C1 (ru) Способ эксплуатации энерготехнологических котлов
CN115950789B (zh) 一种基于结晶动力学的阻垢剂性能评价方法及装置
JP4564264B2 (ja) 漏液発生予測方法、及び、漏液モニタ装置
JP3760724B2 (ja) 腐食モニタリング方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10823147

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011543920

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10823147

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1