JPS645706Y2 - - Google Patents
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- JPS645706Y2 JPS645706Y2 JP17550583U JP17550583U JPS645706Y2 JP S645706 Y2 JPS645706 Y2 JP S645706Y2 JP 17550583 U JP17550583 U JP 17550583U JP 17550583 U JP17550583 U JP 17550583U JP S645706 Y2 JPS645706 Y2 JP S645706Y2
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- storage tank
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Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Description
本考案は、蓄熱槽内の冷水または温水を空気調
和機に循環供給するようにした空調設備において
循環水中に濃縮されている遊離炭酸を冷却塔を利
用することによつて低減し、この遊離炭酸による
配管その他の金属の腐食を防止するようにした空
調設備に関する。 建物の各所に配設した空調機に冷水または温水
を供給して空気調和を行う水熱源空調システムに
おいて、解決されねばならない課題の一つとして
配管やコイルその他の金属腐食の問題がある。 この金属腐食を促進する原因の一つに熱源水中
の遊離炭酸の濃縮があることがわかつた。遊離炭
酸とは、水に溶けている二酸化炭酸：CO2と、そ
れが水和して炭酸：H2CO3を形成しているもの
とを総称して言う。一般にCO2に置き換えてその
量を表示する。CaCO3に換算して表示すること
もあるが、この場合は酸度と呼ばれる。１単位の
CO2は100/44＝2.3単位のCaCO3に相当すること
になる。水中の遊離炭酸濃度は、大気と触れてい
る場合には、大気中のCO2分圧と平衡関係にあ
る。大気中には平均して0.033容量％のCO2が含
まれているので、これに接触する水中の遊離炭酸
の平衡濃度は、その温度に応じて、第１表のとお
りとなる。
和機に循環供給するようにした空調設備において
循環水中に濃縮されている遊離炭酸を冷却塔を利
用することによつて低減し、この遊離炭酸による
配管その他の金属の腐食を防止するようにした空
調設備に関する。 建物の各所に配設した空調機に冷水または温水
を供給して空気調和を行う水熱源空調システムに
おいて、解決されねばならない課題の一つとして
配管やコイルその他の金属腐食の問題がある。 この金属腐食を促進する原因の一つに熱源水中
の遊離炭酸の濃縮があることがわかつた。遊離炭
酸とは、水に溶けている二酸化炭酸：CO2と、そ
れが水和して炭酸：H2CO3を形成しているもの
とを総称して言う。一般にCO2に置き換えてその
量を表示する。CaCO3に換算して表示すること
もあるが、この場合は酸度と呼ばれる。１単位の
CO2は100/44＝2.3単位のCaCO3に相当すること
になる。水中の遊離炭酸濃度は、大気と触れてい
る場合には、大気中のCO2分圧と平衡関係にあ
る。大気中には平均して0.033容量％のCO2が含
まれているので、これに接触する水中の遊離炭酸
の平衡濃度は、その温度に応じて、第１表のとお
りとなる。
【表】
しかし、我が国の水道水には遊離炭酸がCO2と
して5ppmもしくかそれ以上含むものがあるし、
前述のような水熱源空調システムにおいては、熱
源水の温度変化が常に起こるから、この熱源水が
閉鎖空間の空気と接触するような箇所が存在する
と、この閉鎖空間の空気中のCO2濃度が高まる現
象が生じ、この高濃度CO2の空気と接触する水中
の遊離炭酸濃度が高まるといつた状況が出現し、
第１表の大気との平衡濃度よりも非常に高い４〜
5ppm、若しくはそれ以上の遊離炭酸濃度（CO2
換算）となることがある、ことが判明した。この
ような高い遊離炭酸濃度ではPH値が下がり、配管
やコイルの金属腐食を促進することになる。 本考案は、このような遊離炭酸の濃縮による金
属腐食を防止することを目的としたもので、この
目的において、冷却塔を熱源水中の遊離炭酸を減
少させるための曝気塔として利用するようにした
ものである。すなわち本考案は、蓄熱槽内の冷水
または温水を空気調和機に循環供給するようにし
た空調設備において、補充水または蓄熱槽水を冷
却塔で曝気させてから蓄熱槽に戻す曝気運転回路
を設け、この回路を使用した曝気運転により補充
水または蓄熱槽水中の遊離炭酸を減少させるよう
にしたことを特徴とする。 第１−ａ図は、補充水中の遊離炭酸を除くよう
にした本考案設備の例を示すもので、１は蓄熱
槽、２は冷却塔、３は冷凍機のエバポレータ、４
は冷凍機のコンデンサを表している。本例は、蓄
熱槽１に新に水を満たすときに上水などの補充水
５をポンプ６によつて一旦冷却塔２に送り、この
冷却塔２のフアンを稼動しながら塔内に散布し、
補充水を大気に曝気させてから蓄熱槽１に供給す
るようにしたものである。より具体的には、熱源
機器（冷凍機）、冷却塔２およびポンプ６からな
る冷却水循環装置に、弁７を介して補充水管路８
を接続し、蓄熱槽１に新に水を満たすときには、
弁９と弁１０は閉じ、弁７と弁１１を開いてポン
プ６と冷却塔２のフアンを稼動する曝気運転を実
施したうえで蓄熱槽１に供給し、蓄熱槽１が満水
になつたら弁９と弁１０を開き、弁７と弁１１を
閉じて、通常の冷却水循環運転に切換えるように
したものである。 第１−ｂ図は、ポンプ６の位置を変えた以外は
前記の第１−ａ図と実質上同じ構成を示してい
る。 この曝気運転を経て蓄熱槽に給水することによ
り、水中の遊離炭酸は、第１表の大気との平衡濃
度に近づくことになるから、これより高濃度遊離
炭酸の水が供給されてもその濃度を簡単に低減す
ることができる。 第２図は、一旦貯められた蓄熱槽内水が高遊離
炭酸濃度となつている場合にこれを低減する曝気
運転回路を設けた例を示している。通常の蓄熱槽
の水面上空間は細い通気管で外部を継がつている
だけであるのが一般であるから、この空間の換気
作用は殆どない。したがつて、水槽水から放散さ
れたCO2はこの水面上空間に滞溜し、そのCO2分
圧を上昇させてしまう。 例えば、水深２ｍ、水面上空間の丈が１ｍの水
槽に5CO2ppmの遊離炭酸を含む水道水が満たさ
れ、それが40℃に加熱された場合を考えよう。こ
の場合、水槽水から放散されたCO2は水面上空間
に全て滞留して均一に分散するとし、これが平衡
に達したときの水中の遊離炭酸をxCO2ppmとす
る。水槽面積１m2当たりについて考えて、 放散さたCO2の量は、 ２m2×（５−ｘ）×10-6×106ｇ／m3 ＝２（５−ｘ）gr 放散されたCO2の体積は、 ２（５−ｘ）／44×22.4×10-3×273＋40／273 ＝（５−ｘ）×1.17×10-3m3 元々空気中に含まれていたCO2の体積は、 0.033×10-2×｛１−（５−ｘ） ×1.17×10-3｝m3 空間のCO2の分圧は、 （５−ｘ）×1.17×10-3 ＋｛１−（５−ｘ）×1.17×10-3｝ ×0.033×10- 2＝0.033×10-2 ＋（１−0.033×10-2）（５−ｘ） ×1.17×10-3atm. CO2分圧が0.033×10-2atm.のとき、水中の遊
離炭酸の平衡濃度が0.35CO2ppmとなるのである
から、上記分圧のときは、 ｘ＝0.35×｛0.033×10-2 ＋（１−0.033×110-2）×（５−ｘ） ×1.17×10-3｝÷0.033×10-2 が成立ち、これを解いてｘを求めると、次の結果
を得る。 ｘ：水中の遊離炭酸＝2.9CO2ppm この場合、水面上空間のCO2濃度は0.28％とな
る。 同様の計算を水温10℃について行うと、水中の
遊離炭酸は3.9CO2ppm、水面上空間のCO2濃度は
0.15％となる。 このようにして、水面上空間の換気がなされな
いと、例え蓄熱槽水が空気と接触していてもその
水中の遊離炭酸は高濃度で存在することになり、
前述のように金属腐食の原因となる。 第２−ａ図の例においては、この蓄熱槽水の遊
離炭酸を減少するための曝気運転回路を設けたも
のである。本例において、１２は蓄熱槽水汲上げ
ポンプであり、これは通常運転中は弁１３を経て
空調機群１４などへ送水するためのものである。
６は第１図の例と同様に冷却水循環ポンプを示し
ている。通常運転中においては、弁１５（または
弁１６）および弁１１は閉塞される。曝気運転を
実施する場合には弁１３、弁１７、弁１０を閉塞
し、弁１５と弁１１を開放してポンプ１２を運転
する。もしポンプ１２だけの運転では冷却塔２ま
での揚程が足りない場合には、弁１５を設けずに
弁１６を設けてこの弁１６を開放してポンプ６を
運転する。冷却塔２ではフアンを回転させて蓄熱
槽水を大気に曝気させ、この曝気運転を適切な時
間実施することにより蓄熱槽水中の遊離炭酸は第
１表の大気の平衡濃度になるまで放散されつくす
ことになる。第２−ｂ図はポンプ６の位置を変え
た以外は第２−ｂ図と実質上同じ構成を示してお
り、この場合にも曝気運転が効果的に実施でき
る。 以上のようにして、本考案設備によると、冷却
塔を曝気塔としての利用を図ることによつて補充
水または蓄熱槽水中の遊離炭酸を効果的に低減す
ることができることになり、配管およびコイルな
どの炭酸による腐食が阻止でき、設備の耐久化に
大きく貢献できる。
して5ppmもしくかそれ以上含むものがあるし、
前述のような水熱源空調システムにおいては、熱
源水の温度変化が常に起こるから、この熱源水が
閉鎖空間の空気と接触するような箇所が存在する
と、この閉鎖空間の空気中のCO2濃度が高まる現
象が生じ、この高濃度CO2の空気と接触する水中
の遊離炭酸濃度が高まるといつた状況が出現し、
第１表の大気との平衡濃度よりも非常に高い４〜
5ppm、若しくはそれ以上の遊離炭酸濃度（CO2
換算）となることがある、ことが判明した。この
ような高い遊離炭酸濃度ではPH値が下がり、配管
やコイルの金属腐食を促進することになる。 本考案は、このような遊離炭酸の濃縮による金
属腐食を防止することを目的としたもので、この
目的において、冷却塔を熱源水中の遊離炭酸を減
少させるための曝気塔として利用するようにした
ものである。すなわち本考案は、蓄熱槽内の冷水
または温水を空気調和機に循環供給するようにし
た空調設備において、補充水または蓄熱槽水を冷
却塔で曝気させてから蓄熱槽に戻す曝気運転回路
を設け、この回路を使用した曝気運転により補充
水または蓄熱槽水中の遊離炭酸を減少させるよう
にしたことを特徴とする。 第１−ａ図は、補充水中の遊離炭酸を除くよう
にした本考案設備の例を示すもので、１は蓄熱
槽、２は冷却塔、３は冷凍機のエバポレータ、４
は冷凍機のコンデンサを表している。本例は、蓄
熱槽１に新に水を満たすときに上水などの補充水
５をポンプ６によつて一旦冷却塔２に送り、この
冷却塔２のフアンを稼動しながら塔内に散布し、
補充水を大気に曝気させてから蓄熱槽１に供給す
るようにしたものである。より具体的には、熱源
機器（冷凍機）、冷却塔２およびポンプ６からな
る冷却水循環装置に、弁７を介して補充水管路８
を接続し、蓄熱槽１に新に水を満たすときには、
弁９と弁１０は閉じ、弁７と弁１１を開いてポン
プ６と冷却塔２のフアンを稼動する曝気運転を実
施したうえで蓄熱槽１に供給し、蓄熱槽１が満水
になつたら弁９と弁１０を開き、弁７と弁１１を
閉じて、通常の冷却水循環運転に切換えるように
したものである。 第１−ｂ図は、ポンプ６の位置を変えた以外は
前記の第１−ａ図と実質上同じ構成を示してい
る。 この曝気運転を経て蓄熱槽に給水することによ
り、水中の遊離炭酸は、第１表の大気との平衡濃
度に近づくことになるから、これより高濃度遊離
炭酸の水が供給されてもその濃度を簡単に低減す
ることができる。 第２図は、一旦貯められた蓄熱槽内水が高遊離
炭酸濃度となつている場合にこれを低減する曝気
運転回路を設けた例を示している。通常の蓄熱槽
の水面上空間は細い通気管で外部を継がつている
だけであるのが一般であるから、この空間の換気
作用は殆どない。したがつて、水槽水から放散さ
れたCO2はこの水面上空間に滞溜し、そのCO2分
圧を上昇させてしまう。 例えば、水深２ｍ、水面上空間の丈が１ｍの水
槽に5CO2ppmの遊離炭酸を含む水道水が満たさ
れ、それが40℃に加熱された場合を考えよう。こ
の場合、水槽水から放散されたCO2は水面上空間
に全て滞留して均一に分散するとし、これが平衡
に達したときの水中の遊離炭酸をxCO2ppmとす
る。水槽面積１m2当たりについて考えて、 放散さたCO2の量は、 ２m2×（５−ｘ）×10-6×106ｇ／m3 ＝２（５−ｘ）gr 放散されたCO2の体積は、 ２（５−ｘ）／44×22.4×10-3×273＋40／273 ＝（５−ｘ）×1.17×10-3m3 元々空気中に含まれていたCO2の体積は、 0.033×10-2×｛１−（５−ｘ） ×1.17×10-3｝m3 空間のCO2の分圧は、 （５−ｘ）×1.17×10-3 ＋｛１−（５−ｘ）×1.17×10-3｝ ×0.033×10- 2＝0.033×10-2 ＋（１−0.033×10-2）（５−ｘ） ×1.17×10-3atm. CO2分圧が0.033×10-2atm.のとき、水中の遊
離炭酸の平衡濃度が0.35CO2ppmとなるのである
から、上記分圧のときは、 ｘ＝0.35×｛0.033×10-2 ＋（１−0.033×110-2）×（５−ｘ） ×1.17×10-3｝÷0.033×10-2 が成立ち、これを解いてｘを求めると、次の結果
を得る。 ｘ：水中の遊離炭酸＝2.9CO2ppm この場合、水面上空間のCO2濃度は0.28％とな
る。 同様の計算を水温10℃について行うと、水中の
遊離炭酸は3.9CO2ppm、水面上空間のCO2濃度は
0.15％となる。 このようにして、水面上空間の換気がなされな
いと、例え蓄熱槽水が空気と接触していてもその
水中の遊離炭酸は高濃度で存在することになり、
前述のように金属腐食の原因となる。 第２−ａ図の例においては、この蓄熱槽水の遊
離炭酸を減少するための曝気運転回路を設けたも
のである。本例において、１２は蓄熱槽水汲上げ
ポンプであり、これは通常運転中は弁１３を経て
空調機群１４などへ送水するためのものである。
６は第１図の例と同様に冷却水循環ポンプを示し
ている。通常運転中においては、弁１５（または
弁１６）および弁１１は閉塞される。曝気運転を
実施する場合には弁１３、弁１７、弁１０を閉塞
し、弁１５と弁１１を開放してポンプ１２を運転
する。もしポンプ１２だけの運転では冷却塔２ま
での揚程が足りない場合には、弁１５を設けずに
弁１６を設けてこの弁１６を開放してポンプ６を
運転する。冷却塔２ではフアンを回転させて蓄熱
槽水を大気に曝気させ、この曝気運転を適切な時
間実施することにより蓄熱槽水中の遊離炭酸は第
１表の大気の平衡濃度になるまで放散されつくす
ことになる。第２−ｂ図はポンプ６の位置を変え
た以外は第２−ｂ図と実質上同じ構成を示してお
り、この場合にも曝気運転が効果的に実施でき
る。 以上のようにして、本考案設備によると、冷却
塔を曝気塔としての利用を図ることによつて補充
水または蓄熱槽水中の遊離炭酸を効果的に低減す
ることができることになり、配管およびコイルな
どの炭酸による腐食が阻止でき、設備の耐久化に
大きく貢献できる。
第１−ａ図および第１−ｂ図は、補充水中の遊
離炭酸を除去するための本考案設備の例を示す機
器配置系統図、第２−ａ図および第２−ｂ図は、
蓄熱槽水中の遊離炭酸を除去するための本考案設
備の例を示す機器配置系統図である。 １……蓄熱槽、２……冷却塔、３……冷凍機の
エバポレータ、４……冷凍機のコンデンサ、５…
…補充水源、６……冷却水循環ポンプ、１２……
蓄熱槽水汲上げポンプ、１４……空調機群。
離炭酸を除去するための本考案設備の例を示す機
器配置系統図、第２−ａ図および第２−ｂ図は、
蓄熱槽水中の遊離炭酸を除去するための本考案設
備の例を示す機器配置系統図である。 １……蓄熱槽、２……冷却塔、３……冷凍機の
エバポレータ、４……冷凍機のコンデンサ、５…
…補充水源、６……冷却水循環ポンプ、１２……
蓄熱槽水汲上げポンプ、１４……空調機群。
Claims (1)
- 蓄熱槽内の冷水または温水を空気調和器に循環
供給するようにした空調設備において、補充水ま
たは蓄熱槽水を冷却塔で曝気させてから蓄熱槽に
戻す曝気運転回路を設け、この回路を使用した曝
気運転により補充水または蓄熱槽水中の遊離炭酸
を減少させるようにした空調設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17550583U JPS6083826U (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 熱源水中の遊離炭酸を低減させる空調設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17550583U JPS6083826U (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 熱源水中の遊離炭酸を低減させる空調設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6083826U JPS6083826U (ja) | 1985-06-10 |
| JPS645706Y2 true JPS645706Y2 (ja) | 1989-02-13 |
Family
ID=30381822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17550583U Granted JPS6083826U (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 熱源水中の遊離炭酸を低減させる空調設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6083826U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6171448B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2017-08-02 | 三浦工業株式会社 | 水処理装置 |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP17550583U patent/JPS6083826U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6083826U (ja) | 1985-06-10 |
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