JPH0814183A - 脱気装置における水封式真空ポンプの封水冷却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱気装置における封水冷却システムを提供す
る。 【構成】 脱気モジュール４に真空吸引ライン５を介し
て水封式真空ポンプ６を接続した構成の脱気装置におい
て、前記水封式真空ポンプ６に封水を供給する温度セン
サ７を備えた封水タンク８を設け、この封水タンク８と
前記水封式真空ポンプ６との間を、給水ポンプ９と封水
切換弁10を備えた封水供給ライン11と排水切換弁12を備
えた封水還流ライン13とで接続し、前記封水切換弁10に
封水ライン14を接続するとともに排水切換弁12に封水排
出ライン15を接続し、前記真空吸引ライン５と前記封水
タンク８との間に電磁弁16を備えた真空吸引路17を設け
たことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷熱機器等へ供給す
る給水および食品加工製造用水ラインに適用される脱気
装置に関するもので、より詳細には、脱気装置に用いる
水封式真空ポンプの封水冷却システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ボイラ、温水器あるいは
冷却器等の冷熱機器類への給水ライン中には、これら機
器類の内部腐食防止を目的として脱気装置が組み込まれ
ている。又、近年ではビル、マンション等の建造物にお
ける給配水管の赤水防止対策としても脱気装置が用いら
れるようになってきている。さらに、食品の酸化防止の
ため食品加工製造用水の製造用としても脱気装置が用い
られつつある。

【０００３】前記脱気装置は、図３に示すように原水供
給部３１より使用機器等への給水ライン３２中に脱気モ
ジュール３３を挿入し、この脱気モジュール３３に真空
吸引ライン３４を介して水封式真空ポンプ３５を接続
し、前記脱気モジュール３３内に原水（水道水、井戸
水、その他工業用水）を通水し、この通水過程において
前記脱気モジュール３３内を真空引きして、前記原水中
の溶存気体を脱気除去する構成のものである。図中３６
は封水供給ライン、３７は排水ラインである。

【０００４】この種の脱気装置においては、真空引き処
理のための手段として、構造が簡単で安価な水封式真空
ポンプが多用される傾向にあるが、この水封式真空ポン
プは、例えば、略円形をしたポンプ室をもつケーシング
内に適量の封水を入れ、前記ケーシングの中心と若干偏
心したインペラの回転により、遠心力作用で、前記封水
を前記ケーシングの内壁に沿わせて周回させることによ
り、ケーシング中央部に略円形の空間を生ぜしめ、イン
ペラの回転に伴う空間の変位によって吸引と吐出の作用
を生じさせるようになっている。

【０００５】しかしながら、上記構成の脱気装置では、
次のような問題がある。即ち、水封式真空ポンプ３５で
使用する封水は、前記脱気モジュール３３で真空脱気し
た排気とともに排水処理するため、多量の処理水を必要
とする大型ボイラやビルの給水では、脱気装置をフル運
転する結果、前記水封式真空ポンプ３５で使用する封水
も相当な量となる。そのため最近では、多量の排水処理
している封水を封水タンクに還元し再利用するが、水封
式真空ポンプの回転熱により封水タンク内の水温が上昇
する。したがって、封水の温度が上昇するため、水封式
真空ポンプの性能が低下し、原水中の溶存気体の除去に
悪影響を及ぼすことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の問
題点に鑑み、封水タンクを設けて封水を循環利用すると
ともに、封水の温度が上昇するのを防止する封水冷却シ
ステムを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、原水
供給部と処理水給配部との間の給水ライン中に脱気モジ
ュールを挿入し、この脱気モジュールに真空吸引ライン
を介して水封式真空ポンプを接続した構成の脱気装置に
おいて、前記水封式真空ポンプに封水を供給する温度セ
ンサを備えた封水タンクを設け、この封水タンクと前記
水封式真空ポンプとの間を、給水ポンプと封水切換弁を
備えた封水供給ラインと排水切換弁を備えた封水還流ラ
インとで接続し、前記封水切換弁に封水ラインを接続す
るとともに排水切換弁に封水排出ラインを接続し、前記
真空吸引ラインと前記封水タンクとの間に電磁弁を備え
た真空吸引路を設けたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】この発明によれば、封水タンク内の水温が上昇
し所定温度に達すると温度センサの信号により、封水タ
ンクからの封水供給を一時中断し、封水ラインより封水
を供給し使用済封水は排出ラインより排水する。そし
て、真空吸引路の電磁弁を開き脱気モジュール内の真空
吸引とともに封水タンク内も真空吸引し、封水タンク内
を飽和圧力以下にして封水を冷却する。封水の水温が低
下し所定温度になると前記電磁弁を閉じ、再び封水タン
クから封水を供給し封水ラインからの封水供給は停止す
る。以後このサイクルをくり返すことにより所定水温の
封水を維持する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、この発明の脱気装置における水
封式真空ポンプの封水冷却システムの各機器の配置を示
す説明図である。この脱気装置は、原水供給部１と処理
水給配部２との間の給水ライン３中に膜式脱気モジュー
ル４を挿入し、この膜式脱気モジュール４に真空吸引ラ
イン５を介して水封式真空ポンプ６を接続している。こ
の発明に係る封水冷却システムは、前記水封式真空ポン
プ６に封水を供給する温度センサ７を備えた封水タンク
８を設け、この封水タンク８の下部と水封式真空ポンプ
６との間を封水供給ライン１１で接続し、途中に給水ポ
ンプ９と二方向に切換可能な封水切換弁１０を設けてい
る。一方、水封式真空ポンプ６と封水タンク８の上部と
の間を封水還流路13で接続し、途中に二方向に切換可能
な排水切換弁１２を設け封水を循環させるようにしてい
る。そして、前記封水切換弁１０の給水ポンプ９に接続
しない流路１０ａに封水ライン１４を接続し、前記排水
切換弁１２の封水タンク８に接続しない流路１２ｂに封
水排出ライン１５を接続している。

【００１０】前記封水タンク８は密閉容器であって、封
水タンク８内に所定量の（水位制御手段は図示省略）の
封水を供給する水補給ライン１８を接続している。この
封水タンク８の上面と前記真空吸引ライン５との間を真
空吸引路１７で接続し、途中に電磁弁１６を挿入してい
る。図中１９は、封水タンク８内へ空気を導入する吸引
路であって、先端部にフィルタ２０を設け途中に電磁弁
２１を挿入している。尚、前記温度センサ７、給水ポン
プ９、封水切換弁１０、排水切換弁１２および電磁弁１
６、２１は、それぞれ図示省略の回線を介して制御器
（図示省略）に連通している。

【００１１】つぎに、上記構成の封水冷却システムの作
用を説明する。先ず、封水タンク８内に水補給ライン１
８を介して所定量の封水を貯留する。そして、原水供給
部１より給水ライン３に通水すると同時に、水封式真空
ポンプ６および給水ポンプ９を駆動し、封水タンク８か
ら封水供給ライン１１を介して封水を供給し、使用済封
水は封水還流ライン１３を介して封水タンク８内に還流
する。尚、運転開始時は、前記封水切換弁１０の流路１
０ａおよび排水切換弁１２の流路１２ｂは閉じている。
又、吸気路１９の電磁弁２１は開放し、真空吸引路１７
の電磁弁１６は閉じている。

【００１２】前記水封式真空ポンプ６の作動により、前
記膜式脱気モジュール４内を原水が通水中に溶存気体を
真空脱気する。そして、時間の経過とともに、水封式真
空ポンプ６の回転熱により前記封水タンク８内の水温が
上昇し、所定温度（例えば４０℃）に達すると前記温度
センサ７が検知し、信号を制御器（図示省略）に通報す
る。制御器は温度センサ７の信号に基づき、前記給水ポ
ンプ９を停止するとともに、封水切換弁１０の流路１０
ａを開き封水ライン１４より封水を封水供給ライン１１
を介して水封式真空ポンプ６へ供給する。一方、封水還
流ライン１３の封水切換弁１２の流路１２ａを閉じ、流
路１２ｂを開いて封水ライン１４より供給した使用済封
水を排水ライン１５を介して系外に排出する。さらに、
制御器の信号により、前記吸気路１９の電磁弁２１を閉
じるとともに、真空吸引路１７の電磁弁１６を開いて前
記水封式真空ポンプ６により前記脱気モジュール４と同
時に前記封水タンク８内を真空引きする。封水タンク８
内を真空引きすることにより封水タンク８内の圧力は除
々に低下し、圧力が水の飽和圧力以下になると水の一部
が蒸発して真空冷却が行なわれる。そして、水温が所定
温度（例えば３０℃）まで低下すると、前記温度センサ
７が検知し、信号を制御器へ通報する。

【００１３】制御器は、温度センサ７の信号に基づき、
前記高温時と逆の手順で各機器へ信号を発する。即ち、
電磁弁１６を閉じるとともに電磁弁２１を開いて封水タ
ンク８内を大気圧に復圧する。そして、排水切換弁１２
の流路１２ａを開くとともに流路１２ｂを閉じ、封水切
換弁１０の流路１０ａを閉じると同時に給水ポンプ９を
駆動し、封水タンク８より封水を供給し使用済封水は封
水還流ライン１３を介して封水タンク８内に還流する。
以後このサイクルをくり返すことにより封水タンク８内
の水温を所定温度内に保つことができる。尚、真空冷却
により蒸発した封水の補給は、水位制御手段（図示省
略）の信号により水補給ライン１８より所定量給水す
る。

【００１４】つぎに、この発明に係る水封式真空ポンプ
６を同時に共用使用したときの被脱気水に与える脱気度
の影響度と、封水タンク８内の封水温度の関係を実験値
に基づいて説明する。図２は、例えば、前記封水タンク
８内に封水１０リットルを貯留し、封水タンク８の空間
容積を封水１０リットルの約半分の５リットルに相当す
る空間とした場合の実験値に基づいて作成した線図であ
って、図示のように、通常運転時（封水温度４０℃以
下）は、脱気モジュール４内の真空圧力は５０torr以下
で脱気モジュール４の出口における溶存気体濃度は約１
ppm 弱となっている。そして、前記真空吸引路１７の電
磁弁１６を開き封水タンク８内を真空引きした時点で
は、瞬間的に脱気モジュール４の真空圧力は約４００to
rrまで上昇するが、約３秒後には通常運転時の５０torr
になるので、被脱気水の脱気度は通常使用において問題
ないことが判明した。一方、封水タンク８内の封水温度
は、４０℃より３０℃に冷却するまでの時間は図示のよ
うに約１０分間必要である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、脱気装置に封水タンクを設け、該封水タンク内を脱
気モジュール内と同時に真空引きし、封水タンク内を飽
和圧力以下にして封水を冷却し循環使用するようにした
ので、従来の使用済封水をすべて排水していたものに比
し封水（水道水）を節約することができる。又、水封式
真空ポンプを共用使用できるので、封水タンクのみ新設
すればよく比較的簡単で設備費用も少額である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した脱気装置における水封式真
空ポンプの封水冷却システムの構成を示す説明図であ
る。

【図２】図１の封水冷却システムの実験値に基づいて作
成した線図である。

【図３】従来の脱気装置の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 原水供給部 ２ 処理水給配部 ３ 給水ライン ４ 脱気モジュール ５ 真空吸引ライン ６ 水封式真空ポンプ ７ 温度センサ ８ 封水タンク ９ 給水ポンプ １０ 封水切換弁 １１ 封水供給ライン １２ 排水切換弁 １３ 封水還流ライン １４ 封水ライン １５ 封水排水ライン １６ 電磁弁 １７ 真空吸引路

フロントページの続き (72)発明者 越智 正明 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水供給部１と処理水給配部２との間の
   給水ライン３中に脱気モジュール４を挿入し、この脱気
   モジュール４に真空吸引ライン５を介して水封式真空ポ
   ンプ６を接続した構成の脱気装置において、前記水封式
   真空ポンプ６に封水を供給する温度センサ７を備えた封
   水タンク８を設け、この封水タンク８と前記水封式真空
   ポンプ６との間を、給水ポンプ９と封水切換弁１０を備
   えた封水供給ライン１１と排水切換弁１２を備えた封水
   還流ライン１３とで接続し、前記封水切換弁１０に封水
   ライン１４を接続するとともに排水切換弁１２に封水排
   出ライン１５を接続し、前記真空吸引ライン５と前記封
   水タンク８との間に電磁弁１６を備えた真空吸引路１７
   を設けたことを特徴とする脱気装置における水封式真空
   ポンプの封水冷却システム。