JP2013142524A - 冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 2枚の金属板を接合して冷媒流路16を形成する冷却部3となるプレート型熱交換器4を備えた、冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置であって、2枚の金属板に、冷媒流路16を形成する第1接合線部17と、第1接合線部17の外側に第1接合線部17を囲むように第2接合線部18を設け、第1接合線部17と第2接合線部18との間に形成される区画部19に、区画部19内への冷媒漏れを検出する冷媒漏れ検出手段20を設け、冷媒流路16を形成する第1接合部17の剥離等により冷媒流路16からの冷媒漏れがあったとき、第1接合線部17を囲む第2接合線部18により冷媒及び冷媒油の水側への漏出を防止するとともに、第1接合線部17と第2接合線部18との間に形成される区画部19内で冷媒の漏れを検出するようにした。
【選択図】 図2
Description
従来、係る装置に用いられる熱交換器には、特許文献1に記載されているように、冷媒流路を蛇腹状に折り曲げた伝熱管と伝熱管の間にプレート状のフィンを構成させた熱交換器や、特許文献2に記載されているように、2枚の金属板を結合し、冷媒流路を膨管させて形成したプレート型の熱交換器が用いられている。
ところが、特許文献1に記載される熱交換器を用いた冷水装置においては、貯留された水の状況などによっては溶接部の品質不良、外部からの腐食、あるいは冷媒側の圧力上昇によって冷媒流路が損傷する可能性があり、特許文献2に記載されたプレート型の熱交換器では、流路を形成している接合部への繰り返し応力による疲労や接合部への水の浸入と凍結によって接合部が剥離する可能性がある。いずれの場合も、このように水中に置かれた熱交換器を用いた冷水装置においては、熱交換器の損傷によって冷媒と冷媒に混合されている冷媒油が水に漏出し、冷媒油によって水が汚染される危険性がある。
図1は本発明に係る冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置の実施の形態の第1例を示す斜視図、図2は本例の要部概略正面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は第2接合線部の他例を示す要部概略正面図、図5は図4のB−B線断面図である。
本例では、図2,図3に示すように、第2接合線部18は重ね合わせた2枚の金属板14,15の周辺に設けられているが、必ずしも金属板14,15の周辺である必要はない。第2接合線部18は図4,図5に示すように、第1接合線部17の周囲を囲むように設けられていてもよい。
しかし、冷水装置1が冷水型として使用される場合は、第2接合線部18は図4,図5に示すように、第1接合線部17の周囲を囲むように設けられていてもよいが、冷水装置1が蓄氷型として使用される場合は、第2接合線部18は、図2,図3に示すように、第2接合線部18は重ね合わせた2枚の金属板14,15の周辺に設けられていることを要する。
また、第2接合線部18の接合手段は溶接に限らず、図示しないが、ゴムパッキンであってもよい。第2接合線部18がゴムパッキンである場合は、金属板14,15の間にゴムパッキンを挟み込み、金属板14,15をボルト等で締め付けて、区画部19を気密に保持するようにしておく。
第1接合線部17は、冷媒流路16内への冷媒の供給と停止に伴う圧力変化によって生じる応力に対応する金属板14,15の強度よりも低い溶接強度にすることにより、冷媒を水側へ漏出させることなく、確実に冷媒漏れ検出手段20に導いて検出させることができる。
蓄氷型の冷水装置1の運転は、貯水タンク2内に水を貯める給水工程と、氷を生成して蓄熱する蓄氷工程と、生成した氷を融解させて冷水を取り出す冷水取出工程とに分けられる。
[給水工程]
貯水タンク2に水を貯める。貯水タンク2内の水位が所定水位にない場合、給水弁11を開いて所定水位まで給水を行う。水位制御筒13が適正水位を検出したら給水弁11を閉じて給水工程が終了する。
[蓄氷工程]
給水工程が終了したら、冷媒循環路6の吐出路6aに設けた液電磁弁8を開き、冷凍機5で圧縮された冷媒を膨張弁7で膨張させてプレート型熱交換器4の冷媒流路16へ冷媒を流してプレート型熱交換器4の表面に凍りを生成させ、プレート型熱交換器4の表面に凍りが成長したら冷凍機5を停止して蓄氷工程が終了する。
[冷水取出工程]
給水弁11を開いて貯水タンク2内に常温水を供給し、蓄氷工程で生成した氷を融解させて冷水を送水ポンプ12によって送水路10から負荷へ供給する。
この冷水取出工程では、プレート型熱交換器4の表面に凍りが成長した後も冷凍機5の運転を続け、給水弁11を開いて貯水タンク2内に常温水を供給し、蓄氷工程で生成した氷を融解させるとともに、プレート型熱交換器4の表面を流れる水とプレート型熱交換器4内を流れる冷媒と熱交換しながら冷水を製造し、負荷へ供給することも行われる。
蓄氷型の冷水装置1の運転は、貯水タンク2内に水を貯める給水工程と、水を冷却する冷却工程と、冷却した冷水を取り出す冷水取出工程とに分けられる。
[給水工程]
貯水タンク2に水を貯める。貯水タンク2内の水位が所定水位にない場合、給水弁11を開いて所定水位まで給水を行う。水位制御筒13が適正水位を検出したら給水弁11を閉じて給水工程が終了する。
[冷却工程]
給水工程が終了したら、冷媒循環路6の吐出路6aに設けた液電磁弁8を開き、冷凍機5で圧縮された冷媒を膨張弁7で膨張させてプレート型熱交換器4の冷媒流路16へ冷媒を流し、貯水タンク2内の水を所定温度まで冷却する。貯水タンク2内の水を所定温度まで冷却したら冷凍機5を停止して冷却工程が終了する。
[冷水取出工程]
冷却工程で冷却した冷水を送水ポンプ12によって送水路10から負荷へ供給する。
本例は、第1例と同様に、本発明が冷水装置である場合の実施例であり、本例の冷水装置は、要部となる冷却部3の構成以外は第1例と同様なので、要部のみを図示し、他は第1例を援用し図示は省略する。
本例の冷水装置は、特に冷水の使用量が多い場合に対応できる装置であり、複数のプレート型熱交換器4で冷却部3を構成している。
本例では、第1例の冷水装置1のプレート型熱交換器4が複数備えられ、複数のプレート型熱交換器4は、冷媒配管25によって並列に接続されている。そして、各プレート型熱交換器4に設けた圧力検出用導管23も相互に連通するように連通管26により接続され、この連通管26には圧力検出手段24が設けられている。
このように、複数のプレート型熱交換器4を1群としていずれかのプレート型熱交換器4に冷媒の漏れがあっても1つの圧力検出手段24で確実に検出することができる。
また、図示しないが、必要に応じて、複数のプレート型熱交換器4を1群として、これを複数群として備えるようにしてもよい。この場合は、群ごとに1つの圧力検出手段24が必要となる。
本例は、第1例と同様に、本発明が冷水装置である場合の実施例であり、本例の冷水装置は、要部となる冷却部3の構成以外は第1例と同様なので、要部のみを図示し、他は第1例を援用し図示は省略する。
本例の冷水装置は、貯水タンク2内に設けた冷却部3となるプレート型熱交換器4における区画部19内への冷媒漏れを検出する冷媒漏れ検出手段20が、区画部19に設けられた区画部19内に連通し大気に開放する開放状導管27と、開放状導管27に設けられた温度検出手段28とから構成されている。温度検出手段28としては、熱電対やサーミスタといった温度センサや液膨式サーモスタットなどが用いられる。
その他は第1例と同様と同様であり、第1例と同様の説明を援用する。
本例は、第1例と同様に、本発明が冷水装置である場合の実施例であり、本例の冷水装置は、要部となる冷却部3の構成以外は第1例と同様なので、要部のみを図示し、他は第1例を援用し図示は省略する。
本例の冷水装置は、第2例と同様に、特に冷水の使用量が多い場合に対応できる装置であり、複数のプレート型熱交換器4で冷却部3を構成している。
本例では、第3例の冷水装置のプレート型熱交換器4が複数備えられ、複数のプレート型熱交換器4は、冷媒配管25によって並列に接続されている。そして、各プレート型熱交換器4に設けた開放状導管27も相互に連通するように接続され、この開放状導管27には温度検出手段28が設けられている。
このように、複数のプレート型熱交換器4を1群としていずれかのプレート型熱交換器4に冷媒の漏れがあっても1つの温度検出手段28で確実に検出することができる。
また、図示しないが、必要に応じて、複数のプレート型熱交換器4を1群として、これを複数群として備えるようにしてもよい。この場合は、群ごとに1つの温度検出手段28が必要となる。
本例は、第1例と同様に、本発明が冷水装置である場合の実施例であり、本例の冷水装置は、要部となる冷却部3の構成以外は第1例と同様なので、要部のみを図示し、他は第1例を援用し図示は省略する。
本例の冷水装置は、貯水タンク2内に設けた冷却部3となるプレート型熱交換器4における区画部19内への冷媒漏れを検出する冷媒漏れ検出手段20が、区画部19に設けられた区画部19内に連通し大気に開放する開放状導管27と、開放状導管27に設けられた冷媒センサ29とから構成されている。
その他は第1例と同様と同様であり、第1例と同様の説明を援用する。
本例は、第1例と同様に、本発明が冷水装置である場合の実施例であり、本例の冷水装置は、要部となる冷却部3の構成以外は第1例と同様なので、要部のみを図示し、他は第1例を援用し図示は省略する。
本例の冷水装置は、第2例と同様に、特に冷水の使用量が多い場合に対応できる装置であり、複数のプレート型熱交換器4で冷却部3を構成している。
本例では、第3例の冷水装置のプレート型熱交換器4が複数備えられ、複数のプレート型熱交換器4は、冷媒配管25によって並列に接続されている。そして、各プレート型熱交換器4に設けた開放状導管27も相互に連通するように接続され、この開放状導管27には冷媒センサ29が設けられている。
このように、複数のプレート型熱交換器4を1群としていずれかのプレート型熱交換器4に冷媒の漏れがあっても1つの冷媒センサ29で確実に検出することができる。
また、図示しないが、必要に応じて、複数のプレート型熱交換器4を1群として、これを複数群として備えるようにしてもよい。この場合は、群ごとに1つの冷媒センサ29が必要となる。
2 貯水タンク
3 冷却部
4 プレート型熱交換器
5 冷凍機
6 冷媒循環路
6a 吸引路
6b 吐出路
7 膨張弁
8 液電磁弁
9 給水路
10 送水路
11 給水弁
12 送水ポンプ
13 水位制御筒
14,15 金属板
16 冷媒流路
17 第1接合線部
18 第2接合線部
19 区画部
20 冷媒漏れ検出手段
21 冷媒流入管
22 冷媒流出管
23 圧力検出用導管
24 圧力検出手段
25 冷媒配管
26 連通管
27 開放状導管
28 温度検出手段
29 冷媒センサ
30 排水路
31 排水弁
Claims (7)
- 2枚の金属板を接合して冷媒流路を形成する冷却部となるプレート型熱交換器を備えた冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置であって、前記2枚の金属板に、冷媒流路を形成する第1接合線部と、前記第1接合線部の外側に前記第1接合線部を囲むように第2接合線部を設け、第1接合線部と第2接合線部との間に形成される区画部に、該区画部内への冷媒漏れを検出する冷媒漏れ検出手段を設けたことを特徴とする冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置。
- 前記区画部は気密に形成され、前記冷媒漏れ検出手段は、前記区画部に設けられた前記区画部内に連通する圧力検出用導管と、該圧力検出用導管に設けられ前記区画部内の圧力を測定する圧力検出手段とからなることを特徴とする請求項1に記載の冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置。
- 前記プレート型熱交換器は複数用意され、各プレート型熱交換器の冷媒流路が並列に接続され、また、前記各プレート型熱交換器の前記区画部内は前記圧力検出用導管により相互に連通するように連通管が設けられ、前記区画部内の圧力を測定する前記圧力検出手段が前記連通管に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置。
- 前記冷媒漏れ検出手段は、前記区画部に設けられた前記区画部内に連通し大気に開放する開放状導管と、該開放状導管に設けられた温度検出手段とからなることを特徴とする請求項1に記載の冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置。
- 前記プレート型熱交換器は複数用意され、各プレート型熱交換器の冷媒流路が並列に接続され、また、前記各プレート型熱交換器の前記区画部内は前記開放状導管により相互に連通し、前記温度検出手段が前記開放状導管に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置。
- 前記冷媒漏れ検出手段は、前記区画部に設けられた前記区画部内に連通し大気に開放する開放状導管と、該開放状導管に設けられた冷媒センサとからなることを特徴とする請求項1に記載の冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置。
- 前記プレート型熱交換器は複数用意され、各プレート型熱交換器の冷媒流路が並列に接続され、また、前記各プレート型熱交換器の前記区画部内は前記開放状導管により相互に連通し、前記冷媒センサが前記開放状導管に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の冷水装置・温水装置又は蒸気発生装置。
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