JPH09290103A - 脱気装置の制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱気処理した処理水中の溶存酸素濃度を標準
値よりも低くする。 【解決手段】 原水を供給する原水供給ライン１と、供
給された原水を脱気処理する脱気手段２と、脱気処理さ
れた処理水を貯留する処理水タンク３とを備えた脱気装
置の制御方法であって、前記処理水タンク３内の水位に
基づいて、前記脱気手段２へ供給する原水の供給量を制
御することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体から溶存気
体を除去する脱気装置の制御方法と制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、液体から溶存気体を除去
する脱気装置は、酸化の主要因である溶存酸素を除去す
るため、種々の分野において用いられている。たとえ
ば、蒸気ボイラ，温水ボイラ，冷却塔等の冷熱機器自体
やそれらの給水配管の腐蝕防止として、またビル，マン
ション等の建造物における給水，給湯，空調設備等の配
管の腐蝕防止（いわゆる、赤水の防止）として、また電
子部品，機械部品等の洗浄工程における被洗浄物や製品
の酸化防止，腐蝕防止として、それぞれの給水ラインに
挿入されている。

【０００３】このような脱気装置としては、気体透過膜
あるいは気体分離膜を用いた，いわゆる膜式脱気装置
が、コンパクトさや取扱の簡便さから多用されている。
この種の膜式脱気装置の一例を図４に基づいて説明す
る。図４に例示した脱気装置において、気体透過膜（図
示省略）は、管状，中空糸状，プリーツ状，スパイラル
形状（のり巻き形状）等の形状に成形し、この状態で適
宜の容器に収容して１個の構成部品とした，いわゆる膜
モジュール３１として使用されている。この膜モジュー
ル３１の内部は、液相側と気相側とに区画されており、
液相側には、脱気処理を行う原水（井戸水，水道水，各
種工業用水，その他液状製品等を含む）を供給する給水
ポンプ（図示省略）を備えた原水供給ライン３２と脱気
処理後の処理水を貯留する処理水タンク３３へ供給する
処理水供給ライン３４が接続されている。また、気相側
には、この区画内を真空吸引するための真空吸引ライン
３５が接続されている。そして、前記膜モジュール３１
内における原水の流通過程において、気体透過膜を介し
て真空吸引することにより、原水中の溶存気体を吸引除
去し、脱気された処理水を処理水供給ライン３４から処
理水タンク３３へ供給する。

【０００４】図４に示すように、前記真空吸引ライン３
５には、真空吸引手段として、水封式真空ポンプ３６が
接続されている。この水封式真空ポンプ３６は、排気と
ともに封水が排出されるため、封水を補充する必要があ
り、封水の使用量が大量なものとなる。このため、前記
原水供給ライン３２から分岐した封水供給ライン３７に
封水を貯留する封水タンク３８を設け、この封水タンク
３８に水封式真空ポンプ３６の排気ライン３９を接続
し、封水を封水タンク３８と水封式真空ポンプ３６との
間で循環させ、封水の循環使用を図っている。

【０００５】前記処理水タンク３３内には上限水位検出
装置４０（たとえばボールタップ方式）が設けてあり、
処理水の水位が上限水位に達すると、前記処理水タンク
３３内への処理水の供給を停止する。一方、処理水供給
ライン３４にはフロースイッチ４１が挿入してあり、こ
のフロースイッチ４１の検出信号を信号線４２を介して
制御器４３へ出力する。また、前記制御器４３と前記水
封式真空ポンプ３６を信号線４２で接続しており、フロ
ースイッチ４１の検出信号で、前記水封式真空ポンプ３
６をＯＮ，ＯＦＦ制御する構成となっている。

【０００６】上記構成により、前記上限水位検出装置４
０の作動で前記処理水タンク３３内への処理水の供給と
供給停止が行われ、この通水状態を検出する前記フロー
スイッチ４１の検出により、前記水封式真空ポンプ３６
のＯＮ，ＯＦＦを制御するようになっている。すなわ
ち、前記水封式真空ポンプ３６が稼動時は、前記膜モジ
ュール３１は常に一定量の処理水を前記処理水タンク３
３内へ供給する構成となっている。

【０００７】ところで、前記従来の脱気装置において
は、処理水タンク３３内に貯留した処理水を負荷側の要
求によりユースポイントへ供給し、処理水の補給は原水
供給ライン３２から所定流量の原水を膜モジュール３１
へ供給し、所定の溶存酸素濃度の脱気水を前記処理水タ
ンク３３へ供給している。しかしながら、前記脱気装置
においては、図２に示すように、前記膜モジュール３１
内を通水する処理水量が一定であれば、供給する原水の
温度が低いほど処理水の溶存酸素濃度が高くなるという
特性がある。また、原水温度が一定であれば、処理水量
が少ないほど溶存酸素濃度は低くなる。そのため、水温
の高い夏季では溶存酸素濃度は低く、水温の低い冬季で
は溶存酸素濃度は高くなる。したがって、特に寒冷地に
おいては、溶存酸素濃度のバラツキが夏季と冬季では大
きくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点に鑑み、処理水の溶存酸素濃度を低くすることができ
る脱気装置の制御方法と制御装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明は、原水を供給する原水供給ラインと、供給され
た原水を脱気処理する脱気手段と、脱気処理された処理
水を貯留する処理水タンクとを備えた脱気装置の制御方
法であって、前記処理水タンク内の水位に基づいて前記
脱気手段へ供給する原水の供給量を制御することを特徴
としており、また請求項２に記載の発明は、前記処理水
タンク内の水位が設定水位以上のとき、前記処理水タン
ク内の検出水位に応じて供給量を比例制御することを特
徴としており、また請求項３に記載の発明は、原水を供
給する原水供給ラインと、供給された原水を脱気処理す
る脱気手段と、脱気処理された処理水を貯留する処理水
タンクとを備えた脱気装置において、前記処理水タンク
にタンク内の水位を検出するレベルセンサを設けるとと
もに、前記処理水タンク内の上限水位を検出する上限水
位検出手段を設け、前記原水供給ラインに前記レベルセ
ンサからの信号に基づいて供給量を制御する流量調節弁
を設けたことを特徴としており、また請求項４に記載の
発明は、請求項３に記載の脱気装置の制御方法であっ
て、前記レベルセンサの異常時、前記上限水位検出手段
の作動に基づいて供給量を制御することを特徴としてい
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明の脱気装置の制御方法は、
原水供給ラインと、供給された原水を脱気処理する脱気
手段としての膜モジュールと、脱気処理された処理水を
貯留する処理水タンクと、この処理水タンクへ処理水を
供給する処理水供給ラインと、前記膜モジュール内を真
空吸引する水封式真空ポンプとを備えた脱気装置におい
て実現される。すなわち、前記処理水タンク内の処理水
を負荷側へ供給することにより変化する水位に基づい
て、前記膜モジュールへ供給する原水の供給量を比例的
に制御する。また、この発明の制御装置の構成は、前記
処理水タンクに水位を検出するレベルセンサ（圧力計を
利用して水位を検出する）を設けるとともに、この処理
水タンク内の上限水位を検出する上限水位検出手段を設
けている。そして、前記原水供給ラインに流量調節弁を
設け、この流量調節弁と前記レベルセンサをそれぞれ信
号線を介して制御器に接続した構成としている。

【００１１】前記構成の制御装置によれば、前記処理水
タンク内の水位を前記レベルセンサが検出し、この検出
信号を前記制御器に出力する。この検出信号を受けた制
御器は、検出水位が設定水位以上のときは、検出水位に
基づいて前記膜モジュールへ供給する原水供給量を予め
設定した供給量（標準原水供給量よりも少ない）となる
ように前記流量調節弁を調節し、所定量の原水を前記膜
モジュールへ比例的に供給する。したがって、前記膜モ
ジュールの処理水量が標準時に比べて少なくなり、処理
水中の溶存酸素濃度を標準値よりも低くすることができ
る。

【００１２】以上のように、負荷側へ供給する処理水の
供給量により変化する処理水タンク内の水位を検出し、
膜モジュールへ供給する原水の供給量を比例的に調節す
るようにしたので、たとえば負荷側へ供給する処理水量
が前記膜モジュールの標準処理水量以下の場合は、前記
処理水タンク内の水位もあまり低下しないので、膜モジ
ュールに供給する原水供給量も少なくなり、処理水中の
溶存酸素濃度を低くすることができる。したがって、従
来のように処理水タンクの水位をＯＮ，ＯＦＦ制御と
し、膜モジュールへ供給する原水の供給量を一定にした
ときに比べて、処理水中の溶存酸素濃度を低くすること
ができるので、特に寒冷地では効果が大きい。

【００１３】また、この発明は、前記レベルセンサの異
常時においては、前記上限水位検出手段の作動に基づい
て供給量を制御するので、負荷側に対して処理水の供給
が停止することはない。

【００１４】

【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、この発明を実施した脱気装置の
基本的構成を概略的に示す説明図である。

【００１５】図１において、この発明に係る脱気装置
は、基本的構成として、脱気処理を行う原水（井戸水，
水道水，各種工業用水，その他液状製品等を含む）を給
水ポンプ（図示省略）により供給する原水供給ライン１
と、供給された原水を脱気処理する脱気手段としての膜
モジュール２と、脱気処理された処理水を貯留する処理
水タンク３と、この処理水タンク３へ処理水を供給する
処理水供給ライン４と、前記膜モジュール２内を真空吸
引する水封式真空ポンプ６とにより構成されている。前
記膜モジュール２は、中空糸状の気体透過膜（図示省
略）を容器に収容したものとして構成されており、膜モ
ジュール２の内部は気体透過膜により液相側と気相側に
区画されている。この膜モジュール２は、その液相側に
は原水供給ライン１が接続されており、またその気相側
には真空吸引ライン５を介して水封式真空ポンプ６が接
続されている。したがって、前記膜モジュール２内にお
ける原水の流通過程において、前記水封式真空ポンプ６
により気体透過膜を介して膜モジュール２内を真空吸引
し、原水中の溶存気体を吸引除去し、脱気処理された処
理水を前記処理水供給ライン４を介して前記処理水タン
ク３へ供給する構成となっている。

【００１６】さて、この発明の制御装置は、前記処理水
タンク３内の水位を検出するレベルセンサ７を設けると
ともに、前記処置水タンク３の上限水位を検出する検出
手段として上限水位検出装置１１を設けている。そし
て、前記原水供給ライン１に流量調節弁８を設け、この
流量調節弁８と前記レベルセンサ７をそれぞれ信号線９
を介して制御器１０に接続した構成としている。前記レ
ベルセンサ７は、圧力計を利用して水位を検出する構成
のもので、前記処理水タンク３の底部近傍に設置し、前
記処理水タンク３内の処理水の水位を検出し、この検出
信号を前記制御器１０へ出力する。そして、この検出信
号を受けた前記制御器１０は、図３に示す予め設定して
ある所定水位に対する原水供給量に基づき、前記膜モジ
ュール２に供給する原水供給量を、所定の原水供給量に
なるように前記流量調節弁８を比例制御する。尚、この
制御方法は、図３に示すように、前記処理水タンク３の
水位が設定水位Ｌ（中限水位（５０％））以上のときに
行う制御となっている。

【００１７】前記上限水位検出装置１１の構成は、前記
処理水タンク３内に予め設定した上限水位Ｈを検出する
ボールタップを備えたパイロットバルブ１２を設け、こ
のパイロットバルブ１２に連動する定水位弁１３を前記
処理水供給ライン４に設けている。

【００１８】この実施例における上限水位検出装置１１
について、さらに説明すると、従来のボールタップ方式
の上限水位検出装置４０では、前記処理水タンク３内へ
処理水が流入時において、水面に飛沫が発生し、酸素等
が再溶存するおそれがあった。そこで、この実施例の上
限水位検出装置１１は、再溶存を防止するためになされ
てものであって、前記処理水供給ライン４の先端部を前
記処理水タンク３の底部付近まで延伸させたものであ
る。

【００１９】図１に示す前記水封式真空ポンプ６は、排
気とともに封水が排出されるため、封水を補充する必要
があり、封水の使用量が大量なものとなる。このため、
前記原水供給ライン１から分岐した封水供給ライン１４
に封水を貯留する封水タンク１５を設け、この封水タン
ク１５に水封式真空ポンプ６の排気ライン１６を接続
し、封水を封水タンク１５と水封式真空ポンプ６との間
で循環させ、封水の循環使用を図っている。そして、封
水タンク１５にはオーバーフローライン１７が接続して
ある。また、前記処理水供給ライン４にはフロースイッ
チ１８を挿入し、このフロースイッチ１８と前記制御器
１０とを信号線９で接続している。前記水封式真空ポン
プ６と前記制御器１０との間を信号線９で接続し、水封
式真空ポンプ６のＯＮ，ＯＦＦ制御を行うようにしてい
る。また、前記処理水タンク３の下部に処理水を負荷側
へ供給する配管１９を接続している。

【００２０】上記構成の脱気装置によれば、処理水タン
ク３内の上限水位まで所定溶存酸素濃度（たとえば、
１．０ppm ）の処理水を貯留し、負荷側の要求により処
理水を配管１９を介して供給する。負荷側への処理水の
供給により前記処理水タンク３内の水位が低下し、レベ
ルセンサ７が水位低下を検出する。そして、この検出信
号を信号線９を介して制御器１０へ出力する。この検出
信号を受信した制御器１０は、予め設定した水位と原水
供給量の数値（図３参照）に基づき、比例制御信号を流
量調節弁８へ出力する。この比例制御信号を受信した流
量調節弁８は、所定供給量になるように開弁し、所定量
の原水を膜モジュール２へ供給する。そして、膜モジュ
ール２内を通過した原水をフロースイッチ１８が検出
し、検出信号を前記制御器１０へ出力する。この検出信
号を受信した制御器１０は、水封式真空ポンプ６を駆動
させ、前記膜モジュール２内を真空吸引して原水を脱気
処理する。処理水は、処理水供給ライン４を介して前記
処理水タンク３内へ流入する。

【００２１】前記膜モジュール２の標準処理水量を、た
とえば時間当り１０００リットル（原水温度２５℃）で
脱気処理後の溶存酸素濃度１．０ppm とすると、図３に
示すように、前記処理水タンク３の水位が設定水位Ｌ
（貯水率５０％）に低下するまでは、それぞれの水位に
基づいて前記膜モジュール２へ供給する原水供給量を比
例的に調節する。したがって、図２に示すように、前記
標準処理水量における溶存酸素濃度１．０ppm よりも低
い脱気処理水（０．２〜０．８ppm ）を得ることができ
るので、負荷側の要求処理水量が標準処理水量以下の場
合は、前記処理水タンク３内に溶存酸素濃度の低い脱気
処理水を貯留することができる。

【００２２】また、この発明の制御方法によれば、前記
レベルセンサ７から前記制御器１０へ異常信号（たとえ
ば設定電圧の５０％）が出力されると、前記制御器１０
は、前記レベルセンサ７に異常発生と判断し、前記流量
調節弁８を全開とし、前記処理水タンク３に設けた前記
上限水位検出装置１１の作動に基づいて原水を所定量供
給する。したがって、前記レベルセンサ７の異常時にお
いても負荷側に対して、処理水の供給が停止されること
はない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、原水供給ラインと、原水を脱気処理する脱気手段
と、脱気処理された処理水を貯留する処理水タンクとを
備えた脱気装置において、前記処理水タンク内の水位に
基づいて、前記脱気手段に供給する原水の供給量を制御
するようにしたので、前記処理水タンクから処理水を負
荷側へ供給する供給量が、前記脱気手段の標準処理水量
よりも少ないときは、前記処理水タンクの水位もあまり
低下しないので、前記膜モジュールに供給する原水供給
量も少なくなる。したがって、脱気処理した処理水中の
溶存酸素濃度を標準値よりも低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した脱気装置の基本的構成を概
略的に示す説明図である。

【図２】脱気装置における原水温度と処理水の溶存酸素
濃度および処理水量の関係を示す説明図である。

【図３】この発明の処理水タンク内の水位と原水供給量
の関係を示す説明図である。

【図４】従来の脱気装置の構成を概略的に示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 原水供給ライン ２ 脱気手段（膜モジュール） ３ 処理水タンク ７ レベルセンサ ８ 流量調節弁 １１ 上限水位検出装置

フロントページの続き (72)発明者 山尾 卓宏 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 一色 克文 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 安部 元 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水を供給する原水供給ライン１と、供
   給された原水を脱気処理する脱気手段２と、脱気処理さ
   れた処理水を貯留する処理水タンク３とを備えた脱気装
   置の制御方法であって、前記処理水タンク３内の水位に
   基づいて、前記脱気手段２へ供給する原水の供給量を制
   御することを特徴とする脱気装置の制御方法。
2. 【請求項２】 前記処理水タンク３内の水位が設定水位
   Ｌ以上のとき、前記処理水タンク３内の検出水位に応じ
   て供給量を比例制御することを特徴とする請求項１に記
   載の脱気装置の制御方法。
3. 【請求項３】 原水を供給する原水供給ライン１と、供
   給された原水を脱気処理する脱気手段２と、脱気処理さ
   れた処理水を貯留する処理水タンク３とを備えた脱気装
   置において、前記処理水タンク３にタンク内の水位を検
   出するレベルセンサ７を設けるとともに、前記処理水タ
   ンク３内の上限水位を検出する上限水位検出手段１１を
   設け、前記原水供給ライン１に前記レベルセンサ７から
   の信号に基づいて供給量を制御する流量調節弁８を設け
   たことを特徴とする脱気装置の制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の脱気装置の制御方法で
   あって、前記レベルセンサ７の異常時、前記上限水位検
   出手段１１の作動に基づいて供給量を制御することを特
   徴とする脱気装置の制御方法。