JPH1122911A - 脱気装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱気装置の省エネルギー効果の向上を図る。 【解決手段】 脱気手段３と真空ポンプ７とを真空吸引
ライン１０を介して接続し、該真空ポンプ７により前記
脱気手段３内の被脱気液を真空脱気する脱気装置であっ
て、前記脱気手段３と貯水タンク１とをポンプ１４を備
えた被脱気液の供給ライン５と処理液ライン６で接続し
て循環ラインを形成するとともに、前記処理液ライン６
に給水ライン２を接続し、この給水ライン２の接続箇所
と前記貯水タンク１との間の前記処理液ライン６に流れ
方向検出手段１７を設け、前記脱気手段３内または前記
真空吸引ライン１０内の真空圧力を検出する圧力センサ
１１，前記ポンプ１４および前記真空ポンプ７ならびに
前記流れ方向検出手段１７を信号線１５を介してそれぞ
れ制御器１６に接続した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、省エネルギー効
果を向上することができる脱気装置およびその運転方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ボイラ，冷却機等の冷熱
機器類あるいはビル等の給水配管への給水は、これら機
器類の腐食防止やビル等の給水配管系の腐食による赤水
防止対策として脱気装置を組み込んでおく必要がある。
たとえば、図６はビル給水系に脱気装置を設置したもの
で、同図におけるビル給水系は、高架水槽３１，負荷３
２，給水ライン３３，脱気装置３４および脱気ライン３
５により構成されている。これらの構成において、脱気
装置３４の作用により、高架水槽３１内の水を脱気ライ
ン３５を循環させながら脱気操作を行ない、必要に応
じ、給水ライン３３を通して負荷３２へ水を供給するよ
うになっている。したがって、給水ライン３３内は、常
時、脱気水で満たされることになり、赤水の発生を防止
することができる。そして、前記脱気ライン３５には、
循環ポンプ３６およびバルブ３７が挿設されており、ま
た前記高架水槽３１には揚水ポンプ４０を挿設した原水
供給ライン３９を介して受水槽３８が接続されている。

【０００３】ところで、前記高架水槽３１内の水は、前
記脱気ライン３５を介して循環しながら脱気しているの
で、ビル給水系への供給水量が減少した場合、前記高架
水槽３１内の水は、過度の循環により脱気度が高くな
り、前記脱気装置３４で脱気する溶存気体の排気量は減
少する。したがって、脱気水を過度に循環させて脱気す
ことは省エネルギー上問題である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題
点に鑑み、脱気装置の省エネルギー効果の向上を図るこ
とを目的とするものである。

【０００５】

【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てものであって、請求項１に記載
の発明は、脱気手段と真空ポンプとを真空吸引ラインを
介して接続し、該真空ポンプにより前記脱気手段内の被
脱気液を真空脱気する脱気装置であって、前記脱気手段
と貯水タンクとをポンプを備えた被脱気液の供給ライン
と処理液ラインで接続して循環ラインを形成するととも
に、前記処理液ラインに給水ラインを接続し、該給水ラ
インの接続箇所と前記貯水タンクとの間の前記処理液ラ
インに流れ方向検出手段を設け、前記脱気手段内または
前記真空吸引ライン内の真空圧力を検出する圧力セン
サ，前記ポンプおよび前記真空ポンプならびに前記流れ
方向検出手段を信号線を介してそれぞれ制御器に接続し
たことを特徴としており、また請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の脱気装置の運転方法であって、前
記流れ方向検出手段が検出する流れ方向に基づいて、前
記ポンプの回転数を制御するとともに、前記圧力センサ
が検出する検出値に基づいて、前記真空ポンプの回転数
を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、脱気手段と真空ポンプとを真空吸引ラインを
介して接続し、該真空ポンプにより前記脱気手段内の被
脱気液を真空脱気する脱気装置であって、前記脱気手段
と貯水タンクとをポンプを備えた被脱気液の供給ライン
と処理液ラインで接続して循環ラインを形成するととも
に、前記処理液ラインに給水ラインを接続し、該給水ラ
インに流量検出手段を設け、前記脱気手段内または前記
真空吸引ライン内の真空圧力を検出する圧力センサ，前
記ポンプおよび前記真空ポンプならびに前記流量検出手
段を信号線を介してそれぞれ制御器に接続したことを特
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運転方法であって、前記流量検出手
段が検出する検出値に基づいて、前記ポンプの回転数を
制御するとともに、前記圧力センサが検出する検出値に
基づいて、前記真空ポンプの回転数を制御することを特
徴としている。

【０００６】

【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、この発明は、たとえばビル給水系等
の赤水防止対策として設置される脱気装置において実現
される。この脱気装置は、脱気手段（たとえば、中空糸
膜等の気体透過膜により形成した膜脱気モジュール）と
貯水タンクとを被脱気液を供給するポンプを備えた供給
ラインと処理液ラインで接続して循環ラインを形成する
とともに、前記処理液ラインに負荷側へ脱気水を供給す
る給水ラインを接続し、この給水ラインの接続箇所と前
記貯水タンクとの間の前記処理液ラインに流れ方向検出
手段（たとえば、フロースイッチ）を設けている。ま
た、前記脱気手段に、真空吸引ラインを介して真空ポン
プ（たとえば、水封式真空ポンプ）を接続し、この真空
吸引ラインに真空圧力を検出する圧力センサを設けてい
る。そして、前記ポンプ，前記流れ方向検出手段および
前記真空ポンプならびに前記圧力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。また、前
記脱気手段をたとえば脱気塔方式とし、この脱気塔に真
空圧力を検出する圧力センサを設ける構成とすることも
できる。

【０００７】前記構成の脱気装置の運転方法によれば、
前記処理液ラインに設けた流れ方向検出手段が、前記貯
水タンク側への流れ方向を検出した場合は、前記脱気手
段で被脱気液を処理する処理量が負荷側へ給水する給水
量に対して大きいと判断し、被脱気液の供給量を減少さ
せるように前記ポンプを高速運転から低速運転に切り換
える。また、前記流れ方向検出手段が、前記給水ライン
側への流れ方向を検出した場合は、負荷側へ給水する給
水量が前記脱気手段で被脱気液を処理する処理量に対し
て大きいと判断し、被脱気液の供給量を増加させるよう
に、前記ポンプを低速運転から高速運転に切り換える。
一方、前記真空ポンプの運転制御は、前記真空吸引ライ
ン内の真空圧力を前記圧力センサが検出し、この検出値
が予め設定した下限圧力値（たとえば、４０torr）に到
達すると、前記真空ポンプを高速運転から低速運転に切
り換え、また前記検出値が予め設定した上限圧力値（た
とえば、８０torr）に到達したときは、前記真空ポンプ
を低速運転から高速運転に切り換える。前記ポンプおよ
び前記真空ポンプの回転数の制御は、前記流れ方向検出
手段および前記圧力センサの検出信号に基づいて、前記
制御器の制御信号により行なう。そして、前記両ポンプ
の回転数の制御は、前記制御器に内蔵したインバータに
より行なう。

【０００８】以上のように、この発明の運転方法によれ
ば、処理液ラインに設けた流れ方向検出手段が、処理液
の流れ方向を検出し、この流れ方向に基づいて被脱気液
を供給するポンプの回転数を制御し、一方真空吸引ライ
ン内の真空圧力を検出し、この検出値に基づいて前記真
空ポンプの回転数を制御するようにしたので、前記両ポ
ンプの消費電力を大幅に低減することができる。

【０００９】また、前記実施の形態では、処理液ライン
に流れ方向検出手段を設けたものについて説明したが、
これに代わる実施の形態について説明すると、給水ライ
ンに流量検出手段（たとえば、流量計）を設け、この流
量検出手段が検出する検出値に基づいてポンプの回転数
を制御するものである。すなわち、予め設定した流量
（たとえば、前記ポンプの中間吐出量）よりも大きいと
きは前記ポンプを高速運転とし、小さいときは低速運転
とする。また、真空ポンプの制御は、前記実施の形態と
同様であるので詳細な説明は省略する。以上のように、
この実施の形態の運転方法も、前記実施の形態と同様、
負荷側への給水量に基づいて被脱気液を供給するポンプ
の回転数を制御するので、前記と同様の効果がある。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、この発明における第一実
施例を概略的に示す説明図である。

【００１１】図１は、この発明に係る脱気装置の構成を
概略的に説明するもので、この第一実施例は、この発明
をたとえばビル給水系等に適用したもので、貯水タンク
１内の被脱気液を循環させて所定の脱気水とし、この脱
気水を給水ライン２を介して負荷側（図示省略）へ給水
する構成となっている。前記脱気装置の脱気手段３とし
て、中空糸膜等の気体透過膜により形成された膜脱気モ
ジュール４をもって構成した脱気装置についての実施例
である。この膜脱気モジュール４の一側には、被脱気液
を供給するポンプ１４を備えた供給ライン５が接続され
ており、この供給ライン５の他端は、前記貯水タンク１
に接続されている。そして、ポンプ１４は、信号線１５
を介して制御器１６に接続されている。一方、前記膜脱
気モジュール４の他側には、処理液を取り出す処理液ラ
イン６が接続されており、この処理液ライン６の他端
は、前記貯水タンク１に接続されている。したがって、
この処理液ライン６と前記供給ライン５とは、前記貯水
タンク１と前記膜脱気モジュール４との循環ラインを形
成している。そして、前記処理液ライン６に前記給水ラ
イン２を接続し、この給水ライン２の接続箇所と前記貯
水タンク１との間の処理液ライン６に、流れ方向検出手
段としてのフロースイッチ１７を設けている。このフロ
ースイッチ１７も前記制御器１６に信号線１５を介して
接続されている。

【００１２】前記膜脱気モジュール４内を真空脱気する
手段としては、たとえば水封式の真空ポンプ７があり、
この真空ポンプ７の一般的な構成として、封水ライン８
と排気ライン９とを備えている。この真空ポンプ７と前
記膜脱気モジュール４とは、真空吸引ライン１０で接続
されており、この真空吸引ライン１０に前記膜脱気モジ
ュール４内の真空圧力を検出する圧力センサ１１が設け
られている。この圧力センサ１１としては、無段階に圧
力範囲を設定できるように構成された半導体式圧力セン
サが好適である。

【００１３】さて、前記真空吸引ライン１０には、前記
膜脱気モジュール４内の真空吸引作動の開始と停止を行
なう電磁弁等の自動弁１２と逆止弁１３が設けられてい
る。そして、自動弁１２，前記圧力センサ１１および前
記真空ポンプ７は、それぞれ信号線１５を介して制御器
１６にそれぞれ接続されている。この制御器１６は、前
記圧力センサ１１の検出信号および前記フロースイッチ
１７の流れ方向検出信号に基づいて、前記真空ポンプ７
および前記ポンプ１４の回転数を制御するインバータ
（図示省略）を内蔵している。

【００１４】ここで、前記膜脱気モジュール４内の真空
圧力と被脱気液の脱気度（溶存酸素濃度，すなわちＤＯ
値）の関係について説明すると、たとえば被脱気液とし
て水道水を用いた場合を図２に示す。図２において、こ
の水道水の当初の溶存酸素濃度を８ppm とし、この水道
水の脱気後の所定溶存酸素濃度を０．５ppm と設定する
と、前記膜脱気モジュール４内の真空圧力を約４０torr
〜８０torrに設定すればよい。すなわち、前記膜脱気モ
ジュール４内の真空圧力の下限値を４０torrとし、上限
値を８０torrに設定する。

【００１５】つぎに、この発明の運転方法について説明
する。この運転方法は、負荷側への給水量に基づいて、
前記脱気手段３へ供給する被脱気液の供給量を制御する
ものである。すなわち、前記フロースイッチ１７が、前
記貯水タンク１側への流れ方向を検出した場合は、前記
脱気手段３で被脱気液を処理する処理量が負荷側へ給水
する給水量に対して大きいと判断し、被脱気液の供給量
を減少させるように、前記ポンプ１４を高速運転から低
速運転に切り換える。また、前記フロースイッチ１７
が、前記給水ライン２側への流れ方向を検出した場合
は、負荷側へ給水する給水量が前記脱気手段３で被脱気
液を処理する処理量に対して大きいと判断し、被脱気液
の供給量を増加させるように、前記ポンプ１４を低速運
転から高速運転に切り換える。一方、前記真空ポンプ７
の運転制御は、前記真空吸引ライン１０内の真空圧力を
前記圧力センサ１１が検出し、この検出値が予め設定し
た下限圧力値４０torrに到達すると、前記真空ポンプ７
を高速運転から低速運転に切り換え、また前記検出値が
予め設定した上限圧力値８０torrに到達したとき、前記
真空ポンプ７を低速運転から高速運転に切り換える。前
記ポンプ１４および前記真空ポンプ７の回転数の制御
は、前記フロースイッチ１７および前記圧力センサ１１
の検出信号に基づいて、前記制御器１６の制御信号によ
り行なう。そして、前記両ポンプ７，１４の回転数の制
御は、前記制御器１６に内蔵したインバータにより行な
う。

【００１６】以上のように、この発明の運転方法によれ
ば、前記フロースイッチ（流れ方向検出手段）１７が、
処理液の流れ方向を検出し、この流れ方向に基づいて前
記ポンプ１４の回転数を制御し、一方、前記真空吸引ラ
イン１０内の真空圧力を検出し、この検出値に基づいて
前記真空ポンプ７の回転数を制御するようにしたので、
前記両ポンプ７，１４の消費電力を大幅に低減すること
ができる。

【００１７】つぎに、この発明の第二実施例を図３に基
づいて説明する。この第二実施例は、前記第一実施例で
説明した脱気装置の給水ライン２に、負荷側への給水量
を検出する流量検出手段としての流量計１８を設け、こ
の流量計１８が検出する検出値に基づいて、前記脱気手
段３へ供給する被脱気液の供給量を制御するものである
から、この流量計１８以外の部材には前記第一実施例と
同様の符号を付し、重複する説明は省略する。

【００１８】図３は、第二実施例の脱気装置の構成を概
略的に示す説明図である。図３において、前記給水ライ
ン２に流量検出手段としての流量計１８を設けており、
この流量計１８は、信号線１５を介して前記制御器１６
に接続されている。そして、この流量計１８が検出する
検出値に基づいて、被脱気液を供給するポンプ１４の回
転数を制御するものである。すなわち、この第二実施例
の運転方法は、負荷側へ供給する脱気水の流量が予め設
定した流量（たとえば、前記ポンプ１４の中間吐出量）
よりも大きいときは前記ポンプ１４を高速運転とし、ま
た小さいときは前記ポンプ１４を低速運転とする。前記
ポンプ１４の回転数の制御は、第一実施例と同様、前記
流量計１８の検出信号に基づいて、前記制御器１６の制
御信号により行なう。以上のように、この第二実施例に
おいても負荷側へ供給する脱気水の供給量に基づいて、
前記ポンプ１４の回転数を制御するので、第一実施例と
同様の効果がある。

【００１９】つぎに、この発明の第三実施例を図４に基
づいて説明する。この第三実施例は、前記第一実施例で
説明した前記脱気手段３を膜脱気モジュール４から機械
式の脱気塔１９に変更したものであるから、前記脱気手
段３以外の部材には第一実施例と同様の符号を付し、重
複する説明は省略する。また、運転方法についても第一
実施例と同様であるので詳細な説明は省略する。

【００２０】図４は、第三実施例の脱気装置の構成を概
略的に示す説明図である。図４において、脱気手段３と
して適用した脱気塔１９を設け、この脱気塔１９の上部
に被脱気液を供給するポンプ１４を備えた供給ライン５
を接続し、先端部にスプレーノズル５ａを設け、他端は
貯水タンク１に接続している。また、前記脱気塔１９の
下部に脱気液を取り出す処理液ライン６が接続されてお
り、この処理液ライン６の他端は前記貯水タンク１に接
続されており、したがって前記と同様、循環ラインを形
成している。そして、前記処理液ライン６に給水ライン
２を接続し、この給水ライン２の接続箇所と前記貯水タ
ンク１との間の処理液ライン６に、流れ方向検出手段と
してのフロースイッチ１７を設けている。このフロース
イッチ１７および前記ポンプ１４は、信号線１５を介し
て制御器１６にそれぞれ接続されている。

【００２１】前記脱気塔１９内を真空脱気する手段とし
て、たとえば水封式の真空ポンプ７を設け、この真空ポ
ンプ７と前記脱気塔１９の上部との間を真空吸引ライン
１０で接続している。また、前記脱気塔１９において、
前記真空吸引ライン１０を接続した部位よりも下方の位
置には、前記脱気塔１９内の真空圧力を検出する圧力セ
ンサ１１を設けている。前記真空吸引ライン１０には、
電磁弁等の自動弁１２と逆止弁１３が設けられている。
そして、自動弁１２，前記圧力センサ１１および前記真
空ポンプ７は、それぞれ信号線１５を介して制御器１６
にそれぞれ接続されている。前記制御器１６は、前記第
一実施例と同様、前記圧力センサ１１の検出信号および
前記フロースイッチ１７の流れ方向検出信号に基づい
て、前記真空ポンプ７および前記ポンプ１４の回転数を
制御する。

【００２２】つぎに、この発明の第四実施例を図５に基
づいて説明する。この第四実施例は、前記第三実施例で
説明した前記給水ライン２に、負荷側への給水量を検出
する流量検出手段としての流量計１８を設け、この流量
計１８が検出する検出値に基づいて、前記脱気手段３へ
供給する被脱気液の供給量を制御するものであるから、
この流量計１８以外の部材には前記第三実施例と同様の
符号を付し、重複する説明は省略する。

【００２３】図５は、第四実施例の脱気装置の構成を概
略的に示す説明図である。図５において、前記給水ライ
ン２に流量検出手段としての流量計１８を設けている。
そして、この流量計８が検出する検出値に基づいて、被
脱気液を供給するポンプ１４の回転数を制御するもので
ある。この第四実施例の運転方法は、前記第二実施例と
同様であるので、詳細な説明を省略する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、処理液ラインに設けた流れ方向検出手段が、処理液
の流れ方向を検出し、この流れ方向に基づいて被脱気液
を供給するポンプの回転数を制御するとともに、真空吸
引ライン内の真空圧力を圧力センサが検出し、この検出
値に基づいて真空ポンプの回転数を制御するようにした
ので、前記両ポンプの消費電力を大幅に低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る脱気装置の第一実施例の構成を
概略的に示す説明図である。

【図２】図１の膜脱気モジュール内の真空圧力とＤＯ値
の関係を示す説明図である。

【図３】この発明に係る脱気装置の第二実施例の構成を
概略的に示す説明図である。

【図４】この発明に係る脱気装置の第三実施例の構成を
概略的に示す説明図である。

【図５】この発明に係る脱気装置の第四実施例の構成を
概略的に示す説明図である。

【図６】従来の脱気装置をビル給水系に設置した状態を
示す概略説明図である。

【符号の説明】

３ 脱気手段 ４ 膜脱気モジュール ５ 供給ライン ６ 処理液ライン ７ 真空ポンプ １０ 真空吸引ライン １１ 圧力センサ １４ ポンプ １５ 信号線 １６ 制御器 １７ フロースイッチ（流れ方向検出手段） １８ 流量計（流量検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 収 愛媛県松山市堀江町７番地 株式会社三浦 研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱気手段３と真空ポンプ７とを真空吸引
   ライン１０を介して接続し、該真空ポンプ７により前記
   脱気手段３内の被脱気液を真空脱気する脱気装置であっ
   て、前記脱気手段３と貯水タンク１とをポンプ１４を備
   えた被脱気液の供給ライン５と処理液ライン６で接続し
   て循環ラインを形成するとともに、前記処理液ライン６
   に給水ライン２を接続し、該給水ライン２の接続箇所と
   前記貯水タンク１との間の前記処理液ライン６に流れ方
   向検出手段１７を設け、前記脱気手段３内または前記真
   空吸引ライン１０内の真空圧力を検出する圧力センサ１
   １，前記ポンプ１４および前記真空ポンプ７ならびに前
   記流れ方向検出手段１７を信号線１５を介してそれぞれ
   制御器１６に接続したことを特徴とする脱気装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の脱気装置の運転方法で
   あって、前記流れ方向検出手段１７が検出する流れ方向
   に基づいて、前記ポンプ１４の回転数を制御するととも
   に、前記圧力センサ１１が検出する検出値に基づいて、
   前記真空ポンプ７の回転数を制御することを特徴とする
   脱気装置の運転方法。
3. 【請求項３】 脱気手段３と真空ポンプ７とを真空吸引
   ライン１０を介して接続し、該真空ポンプ７により前記
   脱気手段３内の被脱気液を真空脱気する脱気装置であっ
   て、前記脱気手段３と貯水タンク１とをポンプ１４を備
   えた被脱気液の供給ライン５と処理液ライン６で接続し
   て循環ラインを形成するとともに、前記処理液ライン６
   に給水ライン２を接続し、該給水ライン２に流量検出手
   段１８を設け、前記脱気手段３内または前記真空吸引ラ
   イン１０内の真空圧力を検出する圧力センサ１１，前記
   ポンプ１４および前記真空ポンプ７ならびに前記流量検
   出手段１８を信号線１５を介してそれぞれ制御器１６に
   接続したことを特徴とする脱気装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の脱気装置の運転方法で
   あって、前記流量検出手段１８が検出する検出値に基づ
   いて、前記ポンプ１４の回転数を制御するとともに、前
   記圧力センサ１１が検出する検出値に基づいて、前記真
   空ポンプ７の回転数を制御することを特徴とする脱気装
   置の運転方法。