(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024075218
(43)【公開日】2024-06-03
(54)【発明の名称】給水加温システム
(51)【国際特許分類】
F24H 1/00 20220101AFI20240527BHJP
F24H 4/02 20220101ALI20240527BHJP
F24H 15/248 20220101ALI20240527BHJP
F24H 15/325 20220101ALI20240527BHJP
F24H 1/18 20220101ALI20240527BHJP
【ＦＩ】
F24H1/00 631A
F24H4/02 A
F24H15/248
F24H15/325
F24H1/18 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022186493
(22)【出願日】2022-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】000175272
【氏名又は名称】三浦工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【弁理士】
【氏名又は名称】岩池 満
(74)【代理人】
【識別番号】100145713
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 竜太
(72)【発明者】
【氏名】井上 陽貴
(72)【発明者】
【氏名】小栗 司
(72)【発明者】
【氏名】山本 剛史
【テーマコード（参考）】
3L122
【Ｆターム（参考）】
3L122AA02
3L122AA23
3L122AA26
3L122AA74
3L122AB22
3L122BB06
3L122DA15
3L122EA05
(57)【要約】
【課題】脱酸素装置の処理流量が多い場合であっても、脱酸素装置の後段に設置するバッファタンクの容量を抑制することができる給水加温システムを提供すること。
【解決手段】給水加温システム１は、給水タンク３０にボイラ給水Ｗ２を供給する給水ラインＬ１０，Ｌ２０と、バッファタンク４０ｂにボイラ給水Ｗ１を供給する給水ラインＬ４０と、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱する加熱装置６１と、給水ラインＬ４０を流通するボイラ給水Ｗ１から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置８１と、第１脱酸素装置８１の上流側と、給水タンク３０とを接続するバイパスラインＬ５０と、バイパスラインＬ５０を流通するボイラ給水Ｗ１から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置８２と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】給水加温システム１は、給水タンク３０にボイラ給水Ｗ２を供給する給水ラインＬ１０，Ｌ２０と、バッファタンク４０ｂにボイラ給水Ｗ１を供給する給水ラインＬ４０と、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱する加熱装置６１と、給水ラインＬ４０を流通するボイラ給水Ｗ１から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置８１と、第１脱酸素装置８１の上流側と、給水タンク３０とを接続するバイパスラインＬ５０と、バイパスラインＬ５０を流通するボイラ給水Ｗ１から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置８２と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸気ボイラ装置で使用するボイラ給水を温水化する給水加温システムであって、
ボイラ給水を貯留する給水タンクと、
前記給水タンクにボイラ給水を供給する第１給水ラインと、
前記給水タンクにボイラ給水を供給する第２給水ラインと、
前記第１給水ライン及び前記第２給水ラインのそれぞれの始端部が接続されるバッファタンクと、
前記バッファタンクにボイラ給水を供給する第３給水ラインと、
前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する加熱装置と、
前記第３給水ラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置と、
前記第１脱酸素装置の上流側の前記第３給水ラインと、前記給水タンクとを接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置と、を備える給水加温システム。
ボイラ給水を貯留する給水タンクと、
前記給水タンクにボイラ給水を供給する第１給水ラインと、
前記給水タンクにボイラ給水を供給する第２給水ラインと、
前記第１給水ライン及び前記第２給水ラインのそれぞれの始端部が接続されるバッファタンクと、
前記バッファタンクにボイラ給水を供給する第３給水ラインと、
前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する加熱装置と、
前記第３給水ラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置と、
前記第１脱酸素装置の上流側の前記第３給水ラインと、前記給水タンクとを接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置と、を備える給水加温システム。
【請求項2】
前記第１給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第１給水状態切替手段と、
前記第２給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第２給水状態切替手段と、
前記第３給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第３給水状態切替手段と、
前記バイパスラインの通水実行状態と通水停止状態とを切り替えるバイパス状態切替手段と、
前記給水タンク内の水位を検知する第１水位検知手段と、
前記バッファタンク内の水位を検知する第２水位検知手段と、
前記第１水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第１給水状態切替手段、前記第２給水状態切替手段及び前記バイパス状態切替手段を制御すると共に、前記第２水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第３給水状態切替手段を制御する制御手段と、を備える請求項１に記載の給水加温システム。
前記第２給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第２給水状態切替手段と、
前記第３給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第３給水状態切替手段と、
前記バイパスラインの通水実行状態と通水停止状態とを切り替えるバイパス状態切替手段と、
前記給水タンク内の水位を検知する第１水位検知手段と、
前記バッファタンク内の水位を検知する第２水位検知手段と、
前記第１水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第１給水状態切替手段、前記第２給水状態切替手段及び前記バイパス状態切替手段を制御すると共に、前記第２水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第３給水状態切替手段を制御する制御手段と、を備える請求項１に記載の給水加温システム。
【請求項3】
前記第１脱酸素装置は、前記蒸気ボイラ装置の部分負荷運転時に必要な給水流量のボイラ給水を処理可能な能力を有する請求項１又は２に記載の給水加温システム。
【請求項4】
前記加熱装置は、電動式エアコンプレッサの熱回収により、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する請求項１又は２に記載の給水加温システム。
【請求項5】
前記加熱装置は、電気式ヒートポンプの熱出力により、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する請求項１又は２に記載の給水加温システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給水加温システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、蒸気ボイラ装置の二酸化炭素排出量を削減する観点から、ボイラ給水を排熱により加温する給水加温システムが提案されている。ボイラ給水を温水化することで、化石燃料の消費量を減らそうというものである。例えば、特許文献１には、給油式エアコンプレッサで生成される圧縮熱含有流体（潤滑油及び圧縮空気）との熱交換により、ボイラ給水を加温するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－８７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、小型貫流式のボイラ装置では、水管の伝熱面にスケールが付着するのを防止するため、ボイラ給水として、水中の硬度成分を除去した軟化水が用いられる。さらに、水管の伝熱面が腐食するのを抑制するため、軟化水から溶存酸素を除去する脱酸素処理が行われることもある。軟化水の脱酸素処理には、中空繊維状の気体分離膜（中空糸膜）モジュールが使用されるが、内部灌流式の中空糸膜は、処理水側に過剰な背圧が掛かると破断しやすいという弱点がある。
【0005】
脱酸素処理された軟化水を圧縮熱含有流体で加熱し、所要温度の温水とするためには、熱回収用熱交換器に流通させる軟化水の流量調整が必要となる。例えば、脱酸素装置と熱回収用熱交換器を直結し、脱酸素装置の二次側に流量調整バルブを設置すると気体分離膜モジュールに背圧が生じるおそれがある。そこで、脱酸素装置の後段に大気開放されたバッファタンクを設置し、脱酸素処理された軟化水を一旦受水した後、バッファタンクから熱回収用熱交換器に軟化水を供給する構成が採用されている。この構成では、バッファタンクの二次側に流量調整バルブを設置するので、気体分離膜モジュールに背圧が掛かることはない。
【0006】
また、脱酸素装置は、蒸気ボイラ装置の全負荷運転時に必要な給水流量に見合う処理流量が得られるように能力選定されるため、蒸気ボイラ装置の設備容量が大きくなるほど、大型のバッファタンクの設置が必要になる。しかしながら、蒸気ボイラ装置は、稼働時間の大半で部分負荷運転（例えば、負荷率３０～４０％）されていることが多いため、大型バッファタンクの設置により、設置スペースの増大や、設備コストの上昇を招いている。
【0007】
そこで、本発明は、脱酸素装置の処理流量が多い場合であっても、脱酸素装置の後段に設置するバッファタンクの容量を抑制することができる給水加温システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、蒸気ボイラ装置で使用するボイラ給水を温水化する給水加温システムであって、ボイラ給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクにボイラ給水を供給する第１給水ラインと、前記給水タンクにボイラ給水を供給する第２給水ラインと、前記第１給水ライン及び前記第２給水ラインのそれぞれの始端部が接続されるバッファタンクと、前記バッファタンクにボイラ給水を供給する第３給水ラインと、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する加熱装置と、前記第３給水ラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置と、前記第１脱酸素装置の上流側の前記第３給水ラインと、前記給水タンクとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置と、を備える給水加温システムである。
【0009】
また、給水加温システムは、前記第１給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第１給水状態切替手段と、前記第２給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第２給水状態切替手段と、前記第３給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第３給水状態切替手段と、前記バイパスラインの通水実行状態と通水停止状態とを切り替えるバイパス状態切替手段と、前記給水タンク内の水位を検知する第１水位検知手段と、前記バッファタンク内の水位を検知する第２水位検知手段と、前記第１水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第１給水状態切替手段、前記第２給水状態切替手段及び前記バイパス状態切替手段を制御すると共に、前記第２水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第３給水状態切替手段を制御する制御手段と、を備える。
【0010】
また、前記第１脱酸素装置は、前記蒸気ボイラ装置の部分負荷運転時に必要な給水流量のボイラ給水を処理可能な能力を有することが好ましい。
【0011】
また、前記加熱装置は、電動式エアコンプレッサの熱回収により、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する構成でもよい。
【0012】
また、前記加熱装置は、電気式ヒートポンプの熱出力により、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する構成でもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、脱酸素装置の処理流量が多い場合であっても、脱酸素装置の後段に設置するバッファタンクの容量を抑制することができる給水加温システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１実施形態に係る給水加温システムの構成を示す概略図である。
【図2】温水タンクにおいて設定水位を示す模式図である。
【図3】本発明の第２実施形態に係る給水加温システムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の給水加温システム１の第１実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係る給水加温システム１の構成を示す概略図である。給水加温システム１は、電動式エアコンプレッサ６０から圧縮熱を回収することでボイラ給水Ｗ２を加熱して温水化し、その温水Ｗ３を蒸気ボイラ装置１００に供給するシステムである。
以下、本発明の給水加温システム１の第１実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係る給水加温システム１の構成を示す概略図である。給水加温システム１は、電動式エアコンプレッサ６０から圧縮熱を回収することでボイラ給水Ｗ２を加熱して温水化し、その温水Ｗ３を蒸気ボイラ装置１００に供給するシステムである。
【0016】
１．１ 電動式エアコンプレッサの構成
本実施形態では、エアコンプレッサ６０は、給油式のエアコンプレッサとして構成されており、外部から吸込んだ空気を圧縮機本体により圧縮して圧縮空気とし、これを各種の空圧機器などへ吐出することが可能である。圧縮機本体は、例えばツインスクリュ式の圧縮機構を有する。
本実施形態では、エアコンプレッサ６０は、給油式のエアコンプレッサとして構成されており、外部から吸込んだ空気を圧縮機本体により圧縮して圧縮空気とし、これを各種の空圧機器などへ吐出することが可能である。圧縮機本体は、例えばツインスクリュ式の圧縮機構を有する。
【0017】
エアコンプレッサ６０は、圧縮空気及び潤滑油（圧縮熱含有流体）から排熱を回収するための水冷式熱交換器６２と、圧縮空気及び潤滑油（圧縮熱含有流体）から排熱を大気中に放出するための空冷式熱交換器６３を備えている。水冷式熱交換器６２は、水冷オイルクーラと水冷アフタークーラの２つの熱交換器から構成されている。水冷オイルクーラは、潤滑油と冷却水（ボイラ給水Ｗ２）との熱交換によって潤滑油を冷却しつつ、冷却水を温水化する。水冷アフタークーラは、圧縮空気と冷却水（ボイラ給水Ｗ２）との熱交換によって圧縮空気を冷却しつつ、冷却水を温水化する。水冷式熱交換器６２は、後述する加熱装置６１として機能する。一方、空冷式熱交換器６３は、空冷オイルクーラと空冷アフタークーラの２つの熱交換器から構成されている。空冷式熱交換器６３は、水冷式熱交換器６２で熱回収できない場合に、潤滑油及び圧縮空気を冷却用空気との熱交換により冷却する。
【0018】
１．２ 温水製造システムの構成
温水製造システム１は、給水タンク３０、バッファタンク４０ａ、第１給水ラインＬ１０、第２給水ラインＬ２０、第３給水ラインＬ４０、バイパスラインＬ５０、第１給水状態切替手段１０、第２給水状態切替手段２０、第３給水状態切替手段４０、バイパス状態切替手段５０、加熱装置６１、第１水位検知手段３１、第２水位検知手段４３及び制御手段９０を主に備えている。給水タンク３０には、蒸気ボイラ装置１００のボイラ給水として使用される温水Ｗ３が蓄えられる。この温水Ｗ３は、給水タンク５０から蒸気ボイラ装置１００に配水ラインＬ３０を介して供給される。
温水製造システム１は、給水タンク３０、バッファタンク４０ａ、第１給水ラインＬ１０、第２給水ラインＬ２０、第３給水ラインＬ４０、バイパスラインＬ５０、第１給水状態切替手段１０、第２給水状態切替手段２０、第３給水状態切替手段４０、バイパス状態切替手段５０、加熱装置６１、第１水位検知手段３１、第２水位検知手段４３及び制御手段９０を主に備えている。給水タンク３０には、蒸気ボイラ装置１００のボイラ給水として使用される温水Ｗ３が蓄えられる。この温水Ｗ３は、給水タンク５０から蒸気ボイラ装置１００に配水ラインＬ３０を介して供給される。
【0019】
給水タンク５０へのボイラ給水Ｗ２の供給は、第１給水ラインＬ１０及び第２給水ラインＬ２０を介して行われる。このボイラ給水Ｗ２は、後述するように原水Ｗ０を軟化処理したボイラ給水Ｗ１を更に脱酸素処理した水である。第１給水ラインＬ１０の始端部は、給水設備（後述するバッファタンク４０ａ等）に接続されており、終端部が給水タンク３０に接続されている。第２給水ラインＬ２０の始端部は、分岐点Ｐ１で第１給水ラインＬ１０に接続され、終端部が合流点Ｐ２で第１給水ラインＬ１０に接続されている。すなわち、第２給水ラインＬ２０は、始端部が給水設備に接続され、終端部が給水タンク３０に接続されていると見做すことができる。
【0020】
第１給水ラインＬ１０には、給水タンク３０に対する給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第１給水状態切替手段１０が備えられている。第１給水状態切替手段１０は、第１給水ラインＬ１０の下流側に配置された第１給水弁１１、及び上流側に配置され給水ポンプ１２により構成されている。給水ポンプ１２の吐出側には、アキュムレータ１３が接続されている。
【0021】
第１給水弁１１の下流側には、温水化された用水Ｗ２（温水Ｗ３）の温度を検知する温度検知手段１４が設けられている。温度検知手段１４は、例えば熱電対やサーミスタ等を利用した温度センサである。以下においては、温度検知手段１４を温度センサ１４と称する。なお、第１給水弁１１及び温度センサ１４は、水冷式熱交換器６２と共に筐体内に収容し、電動式エアコンプレッサ６０の熱回収ユニットとして構成されていてもよい。
【0022】
第２給水ラインＬ２０には、給水タンク３０に対する給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第２給水状態切替手段２０が備えられている。第２給水状態切替手段２０は、第２給水ラインＬ２０に配置された第２給水弁２１により構成されている。なお、給水ポンプ１２は、第２給水ライン２０に対してもボイラ給水Ｗ２を流通させるので、第２給水状態切替手段２０の一部を構成している。
【0023】
第１給水ラインＬ１０には、第１給水弁１１とアキュムレータ１３の間に加熱装置６１が備えられている。加熱装置６１は、電動式エアコンプレッサ６０に付設されている水冷式熱交換器６２である。加熱装置６１は、電動式エアコンプレッサ６０からの熱回収により、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱する。
【0024】
給水タンク３０には、第１水位検知手段３１が備えられている。本実施形態では、第１水位検知手段３１は、水位センサ３１Ａ及び水位センサ３１Ｂにより構成されている。これらの水位センサ３１Ａ，３１Ｂは、温水Ｗ３の圧力水頭をダイヤフラムおよび内部に充填されたシリコンオイルを介して、ダイヤフラム上に形成されたストレインゲージにより電気信号に変換し、この電気信号に基づいて水位を検知する。水位センサ３１Ａは、図２に示す第１設定水位Ｈ１及び第２設定水位Ｈ２を検知する。水位センサ３１Ｂは、図２に示す第３設定水位Ｈ２及び第４設定水位Ｈ４を検知する。なお、圧力水頭の測定レンジが十分に大きい場合には、単一の圧力センサを第１水位検知手段３１としてもよい。また、第１水位検知手段３１は、上述の圧力式の水位センサに替えて、電極式、静電容量式、超音波式などの水位センサを使用することもできる。
【0025】
さらに、給水加温システム１には、給水設備として、蒸気ボイラ装置１００に対するボイラ給水の水質調整及びバックアップ供給のため、バッファタンク４０ａ、第４給水ラインＬ４０及びバイパスラインＬ５０が備えられている。バッファタンク４０ａには、第１給水ラインＬ１０及び第２給水ラインＬ２０の始端部が接続されている。
【0026】
バッファタンク４０ａには、給水源から延設された第３給水ラインＬ４０が接続されている。給水源からは、水道水や工業用水等の原水Ｗ０が供給され、第３給水ラインＬ４０を流通する過程で水処理が施される。また、第３給水ラインＬ４０には、バッファタンク４０ａに対する給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第３給水状態切替手段４１が備えられている。第３給水状態切替手段３１は、第３給水ラインＬ４０に配置された原水ポンプ４２及び第３給水弁により構成されている。なお、第３給水弁は、後述する脱酸素ユニット８０Ａ～８０Ｃのそれぞれに内蔵された流量調整弁である。原水ポンプ４２は、脱酸素ユニット８０Ａ～８０Ｃの親機のローカルコントローラにより駆動される。
【0027】
第３給水ラインＬ４０には、水処理材を用いて原水Ｗ０の水質を調整する複数の水処理装置が備えられている。水処理装置は、上流側から順に、硬水軟化装置７０、プレフィルタ装置７１及び脱酸素装置８０が配置されている。硬水軟化装置７０は、陽イオン交換樹脂を用いて原水Ｗ０に含まれる硬度成分を除去し、軟化処理されたボイラ給水Ｗ１（軟化水）を得る装置である。プレフィルタ装置７１は、糸巻きフィルタエレメント又は不織布フィルタエレメントを用いてボイラ給水Ｗ１に含まれる濁度成分をろ過する装置である。脱酸素装置８０は、中空繊維状の気体分離膜（中空糸膜）モジュールを用いてボイラ給水Ｗ１に含まれる溶存酸素を除去し、脱酸素処理されたボイラ給水Ｗ２（脱酸素水）を得る装置である。
【0028】
本実施形態において、脱酸素装置８０は、３基の脱酸素ユニット８０Ａ～８０Ｃを設置して構成されている。脱酸素装置８０は、蒸気ボイラ装置１００の全負荷運転時に必要な給水流量のボイラ給水Ｗ１（軟化水）を脱酸素処理できる能力を有する。
【0029】
プレフィルタ装置７１の下流において、第３給水ラインＬ４０は、３本の入口ラインに分岐しており、この入口ラインのそれぞれに脱酸素ユニットの入水口が接続されている。また、各脱酸素ユニットの出水部には出口ラインが接続されており、３本の出口ラインが合流して第３給水ラインＬ４０を形成している。
【0030】
脱酸素ユニット８０Ａ～８０Ｃのそれぞれには、気体分離膜モジュールと流量調整弁が内蔵されている（符号省略）。さらには、気体分離膜のガス透過側を負圧にするための真空ポンプも搭載されている。中空糸膜モジュールは、概して背圧に弱く、二次側（出口ライン側）から背圧がかかると、中空糸膜が破断するおそれがある。そのため、バッファタンク４０ａは、気体分離膜モジュールの下流側に配置され、流量調整弁（第３給水弁）は、気体分離膜モジュールの上流側に配置されている。
【0031】
脱酸素ユニット８０Ａ～８０Ｃは、１基（８０Ａ）が親機に設定される一方、残りの２基（８０Ｂ，８０Ｃ）が子機に設定されている。子機は、親機と同期・同調した動作を行う。すなわち、親機の流量調整弁が開放されるときには、子機の流量調整弁も開放され、親機の流量調整弁が閉鎖されるときには、子機の流量調整弁も閉鎖される。
【0032】
バッファタンク４０ａには、第２水位検知手段４３及び第２圧力検知手段４４が備えられている。第２水位検知手段４３は、給水開始水位Ｈ１′及びこれよりも上位の給水停止水位Ｈ２′を検知する水位センサであり、前述の水位センサ３１Ａ,３１Ｂと同様のものである。第２圧力検知手段４４は、貯留水の低水位（渇水状態）を検知する圧力スイッチである。圧力スイッチは、例えば上位設定圧力の検知でオン動作し、下位設定圧力の検知でオフ動作する。以下においては、第２水位検知手段４３を水位センサ４３、第２圧力検知手段４４を圧力スイッチ４４と称する。水位センサ４３の検知信号は、脱酸素ユニット８０Ａのローカルコントローラ（以下、ローカルコントローラＡという）に入力される。圧力スイッチ４４の検知信号は、制御手段９０に入力される。また、ローカルコントローラＡからは、原水ポンプ４２に対して駆動信号が出力される。
【0033】
ここで、ローカルコントローラＡは、水位センサ４３の検知水位に基づいて第３給水状態切替手段４１を制御する。
〔Ａ１〕水位センサ４３の検知水位が給水開始水位Ｈ１′まで下降した場合に、第３給水状態切替手段４１を給水実行状態に切り替える。具体的には、第３給水弁（脱酸素ユニットの流量調整弁）を開放すると共に原水ポンプ４２を駆動する。
〔Ａ２〕水位センサ４３の検知水位が給水停止水位Ｈ２′まで上昇した場合に、第３給水状態切替手段３１を給水停止状態に切り替える。具体的には、第３給水弁（脱酸素ユニットの流量調整弁）を閉鎖すると共に原水ポンプ４２を停止する。
〔Ａ１〕水位センサ４３の検知水位が給水開始水位Ｈ１′まで下降した場合に、第３給水状態切替手段４１を給水実行状態に切り替える。具体的には、第３給水弁（脱酸素ユニットの流量調整弁）を開放すると共に原水ポンプ４２を駆動する。
〔Ａ２〕水位センサ４３の検知水位が給水停止水位Ｈ２′まで上昇した場合に、第３給水状態切替手段３１を給水停止状態に切り替える。具体的には、第３給水弁（脱酸素ユニットの流量調整弁）を閉鎖すると共に原水ポンプ４２を停止する。
【0034】
バイパスラインＬ５０の始端部は、分岐点Ｐ３で第３給水ラインＬ４０に接続され、終端部が合流点Ｐ４で第１給水ラインＬ１０に接続されている。すなわち、バイパスラインＬ５０は、始端部が脱酸素装置８０の上流側に接続され、終端部が給水タンク３０に接続されていると見做すことができる。さらに、バイパスラインＬ５０には、給水タンク３０に対する通水実行状態と通水停止状態とを切り替えるバイパス状態切替手段５０が備えられている。バイパス状態切替手段５０は、バイパスラインＬ５０に配置された第４給水弁５１により構成されている。
【0035】
給水加温システム１には、さらに制御手段９０が備えられている。制御手段９０は、第１水位検知手段３１の検知水位に基づいて、第１給水状態切替手段１０、第２給水状態切替手段２０及びバイパス状態切替手段５０を制御するシステムコントローラである。制御手段９０には、第１水位センサ３１Ａ、第２水位センサ３１Ｂ、温度センサ１４及び圧力スイッチ４４の検知信号が入力される。また、制御手段９０からは、第１給水弁１１、第２給水弁１２及び第４給水弁５１に対して駆動信号が出力される。
【0036】
前述のローカルコントローラＡによるバッファタンク４０ａに対する給水制御は、制御手段９０の機能としてもよい。この場合、水位センサ４３の検知信号は、制御手段９０に入力される。また、制御手段９０からは、脱酸素装置８０に運転信号が出力され、原水ポンプ４２に駆動信号が出力される。制御手段９０は、第３給水弁を開放するときは、脱酸素装置８０に運転開始信号を送る一方、第３給水弁を閉鎖するときは、脱酸素装置８０に運転停止信号を送る。
【0037】
１．３ 温水製造システムのメイン給水制御
制御手段９０による第１給水状態切替手段１０及び第２給水状態切替手段２０の制御について、図２を参照しながら説明する。図２は、温水タンク３０の設定水位を示す模式図である。
制御手段９０による第１給水状態切替手段１０及び第２給水状態切替手段２０の制御について、図２を参照しながら説明する。図２は、温水タンク３０の設定水位を示す模式図である。
【0038】
第１給水状態切替手段１０及び第２給水状態切替手段２０の制御を切り替える基準水位として、温水タンク３０に対して４段階の水位を設定する。各設定水位は、図２に示す通り、第２設定水位Ｈ２＞第４設定水位Ｈ４＞第１設定水位Ｈ１＞第３設定水位Ｈ３の関係となっている。第２設定水位Ｈ２と第４設定水位Ｈ４は、同じとしてもよい（Ｈ２＝Ｈ４＞Ｌ１＞Ｌ３）。
【0039】
また、第４設定水位Ｈ４は、第１設定水位Ｈ１と同じ、又は第１設定水位Ｈ１よりも下位になるように設定してもよい。すなわち、第２設定水位Ｈ２＞第１設定水位Ｈ１≧第４設定水位Ｈ４＞第３設定水位Ｈ３の関係としてもよい。
【0040】
制御手段９０は、第１水位検知手段３１（第１水位センサ３１Ａ及び第２水位センサ３１Ｂ）の検知水位に基づいて第１給水状態切替手段１０及び第２給水状態切替手段２０を制御する。
〔Ｂ１〕第１水位センサ３１Ａの検知水位が第１設定水位Ｈ１まで下降した場合に、第１給水状態切替手段１０を給水実行状態に切り替える。具体的には、第１給水弁１１を開放すると共に給水ポンプ１２を駆動させる。
〔Ｂ２〕第１水位センサ３１Ａの検知水位が第１設定水位Ｈ１よりも上位の第２設定水位Ｈ２まで上昇した場合に、第１給水状態切替手段１０を給水停止状態に切り替える。具体的には、第１給水弁１１を閉鎖すると共に給水ポンプ１２を停止させる。
〔Ｂ３〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第１設定水位Ｈ１よりも下位の第３設定水位Ｈ３まで下降した場合に、第２給水状態切替手段２０を給水実行状態に切り替える。具体的には、給水ポンプ１２の駆動を継続しつつ、第２給水弁２１を開放する。
〔Ｂ４〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第３設定水位Ｈ３よりも上位の第４設定水位Ｈ４まで上昇した場合に、第２給水状態切替手段２１を給水停止状態に切り替える。具体的には、給水ポンプ１２の駆動を継続しつつ、第２給水弁２１を閉鎖する。
〔Ｂ１〕第１水位センサ３１Ａの検知水位が第１設定水位Ｈ１まで下降した場合に、第１給水状態切替手段１０を給水実行状態に切り替える。具体的には、第１給水弁１１を開放すると共に給水ポンプ１２を駆動させる。
〔Ｂ２〕第１水位センサ３１Ａの検知水位が第１設定水位Ｈ１よりも上位の第２設定水位Ｈ２まで上昇した場合に、第１給水状態切替手段１０を給水停止状態に切り替える。具体的には、第１給水弁１１を閉鎖すると共に給水ポンプ１２を停止させる。
〔Ｂ３〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第１設定水位Ｈ１よりも下位の第３設定水位Ｈ３まで下降した場合に、第２給水状態切替手段２０を給水実行状態に切り替える。具体的には、給水ポンプ１２の駆動を継続しつつ、第２給水弁２１を開放する。
〔Ｂ４〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第３設定水位Ｈ３よりも上位の第４設定水位Ｈ４まで上昇した場合に、第２給水状態切替手段２１を給水停止状態に切り替える。具体的には、給水ポンプ１２の駆動を継続しつつ、第２給水弁２１を閉鎖する。
【0041】
ここで、第１給水状態切替手段１０を給水実行状態に切り替えることは、給水タンク３０に加熱装置６１で生成された温水Ｗ３を供給することを意味する。一方、第２給水状態切替手段２０を給水実行状態に切り替えることは、給水タンク３０に加熱されていないボイラ給水Ｗ２（冷水）を供給することを意味する。
【0042】
また、制御手段９０は、第１給水状態切替手段１０を給水実行状態に切替中、出湯温度一定制御を実行するのが好ましい。この出湯温度一定制御では、制御手段９０は、温度センサ１４の検知温度が目標温度（例えば７０℃）になるように、第１給水弁１１の開度を調整する。加熱装置６１に流通させるボイラ給水Ｗ２の流量を調整することにより、給水タンク３０に対して目標温度に調節された温水Ｗ３を供給することができる。
【0043】
また、制御手段９０は、第１給水状態切替手段１０又は第１給水状態切替手段２０を給水実行状態に切替中、バッファタンク４０ａの渇水状態を検知して、給水ポンプ１２の空運転を防止するのが望ましい。制御手段９０は、給水ポンプ１２の駆動中、圧力スイッチ４４により低水位に相当する下位設定圧力が検知されると、給水ポンプ１２を強制停止させると共に、第１給水弁１１及び第２給水弁２１を閉鎖する。
【0044】
【0045】
バイパス状態切替手段５０の制御を切り替える基準水位として、温水タンク３０に対して２つの設定水位Ｈ５，Ｈ６を追加する。この設定水位は、図２に示す通り、第３設定水位Ｈ３＞第５設定水位Ｈ５、かつ第６設定水位Ｈ６＞第５設定水位Ｈ５の関係となっている。第５設定水位Ｈ５及び第６設定水位Ｈ６は、第２水位センサ３１Ｂにより検知される。
【0046】
制御手段９０は、前述の〔Ｂ１〕から〔Ｂ４〕の制御に加えて、水位検知手段３１（第２水位センサ３１Ｂ）の検知水位に基づいてバイパス状態切替手段５０及び第３給水状態切替手段４１を制御する。なお、第３給水状態切替手段４１の一部である第３給水弁（脱酸素ユニットの流量調整弁）は、ローカルコントローラＡにより制御されることから、制御手段９０は第３給水弁に対しては制御を行わず、原水ポンプ４２のみに対して制御を行う。
〔Ｂ５〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第３設定値Ｈ３よりも下位の第５設定水位Ｈ５まで下降した場合に、バイパス状態切替手段５０を通水実行状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水実行状態に切り替える。具体的には、第４給水弁５１を開放すると共に原水ポンプ４２を駆動する。
〔Ｂ６〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第５設定値Ｈ５よりも上位の第６設定水位Ｈ６まで上昇した場合に、バイパス状態切替手段５０を通水停止状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水停止状態に切り替える。具体的には、第４給水弁５１を閉鎖すると共に原水ポンプ４２を停止する。
〔Ｂ５〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第３設定値Ｈ３よりも下位の第５設定水位Ｈ５まで下降した場合に、バイパス状態切替手段５０を通水実行状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水実行状態に切り替える。具体的には、第４給水弁５１を開放すると共に原水ポンプ４２を駆動する。
〔Ｂ６〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第５設定値Ｈ５よりも上位の第６設定水位Ｈ６まで上昇した場合に、バイパス状態切替手段５０を通水停止状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水停止状態に切り替える。具体的には、第４給水弁５１を閉鎖すると共に原水ポンプ４２を停止する。
【0047】
１．５ 加熱装置による熱回収制御
エアコンプレッサ６０のローカルコントローラ（以下、ローカルコントローラＢという）は、第１給水状態切替手段１０の切替状態に応じて、加熱装置６１（水冷式熱交換器６２）による熱回収の有無を切り替える制御を実行する。具体的には、第１給水状態切替手段１０を給水実行状態に切替中、圧縮空気及び潤滑油（圧縮熱含有流体）を水冷式熱交換器６２（水冷オイルクーラ及び水冷アフタークーラ）に流通させる。また、第１給水状態切替手段１０を給水停止状態に切替中、圧縮空気及び潤滑油（圧縮熱含有流体）を空冷式熱交換器６３（空冷オイルクーラ及び空冷アフタークーラ）に流通させる。
エアコンプレッサ６０のローカルコントローラ（以下、ローカルコントローラＢという）は、第１給水状態切替手段１０の切替状態に応じて、加熱装置６１（水冷式熱交換器６２）による熱回収の有無を切り替える制御を実行する。具体的には、第１給水状態切替手段１０を給水実行状態に切替中、圧縮空気及び潤滑油（圧縮熱含有流体）を水冷式熱交換器６２（水冷オイルクーラ及び水冷アフタークーラ）に流通させる。また、第１給水状態切替手段１０を給水停止状態に切替中、圧縮空気及び潤滑油（圧縮熱含有流体）を空冷式熱交換器６３（空冷オイルクーラ及び空冷アフタークーラ）に流通させる。
【0048】
また、前述の〔Ｂ１〕及び〔Ｂ２〕の制御について、制御手段９０に替えてローカルコントローラＢに行わせるように構成してもよい。この場合、ローカルコントローラＢに第１水位センサ３１Ａの検知信号が入力され、ローカルコントローラＢから第１給水弁１１及び給水ポンプ１２に対して駆動信号が出力される。これにより、熱回収制御と給水制御を効果的に連携させることができる。
【0049】
また、ローカルコントローラＢにより第１給水弁１１を制御する場合、前述の出湯温度一定制御をローカルコントローラＢに実行させてもよい。ローカルコントローラＢを介して第１給水弁１１の開閉操作（給水制御）と開度調節（出湯温度一定制御）を実行させると、制御機能の集約が可能になる。
【0050】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の給水加温システム１の第２実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３は、第２実施形態に係る給水加温システム１の構成を示す概略図である。以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、相違しない点についは、その説明を省略する。
以下、本発明の給水加温システム１の第２実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３は、第２実施形態に係る給水加温システム１の構成を示す概略図である。以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、相違しない点についは、その説明を省略する。
【0051】
第２実施形態では、第１実施形態の脱酸素装置８０に替えて、第１脱酸素装置８１及び第２脱酸素装置８２が備えられている。第１脱酸素装置８１は、１基の脱酸素ユニット８１Ａから構成され、この脱酸素ユニット８１Ａは、第３給水ラインＬ４０に配置されている。一方、第２脱酸素装置８２は、２基の脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂから構成され、これらの脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂは、バイパスラインＬ５０に配置されている。脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂは、それぞれ親機と子機に設定されており、両者は同期・同調した動作を行う。なお、脱酸素ユニット８１Ａ，８２Ａ，８２Ｂは、第１実施形態の脱酸素ユニット８０Ａ～８０Ｃと同じ機器構成である。
【0052】
第１脱酸素装置８１は、蒸気ボイラ装置１００の部分負荷運転時に必要な給水流量（例えば負荷率３０～４０％に相当する流量）のボイラ給水Ｗ１（軟化水）を脱酸素処理できる能力を有する。第２脱酸素装置８２は、蒸気ボイラ装置の全負荷運転時に追加で必要な給水流量（例えば負荷率６０～７０％に相当する流量）のボイラ給水Ｗ１（軟化水）を脱酸素処理できる能力を有する。
【0053】
なお、第１脱酸素装置８１及び第２脱酸素装置８２に含まれる脱酸素ユニットの基数は一例であって、第１脱酸素装置８１を２基の脱酸素ユニット、第２脱酸素装置８２を４基の脱酸素ユニットのように構成してもよい。また、脱酸素ユニットに搭載される気体分離膜モジュールの本数を調節することにより、各脱酸素装置８１，８２の処理能力を変更してもよい。
【0054】
ところで、第１実施形態のバッファタンク４０ａは、３基の脱酸素ユニット８０Ａ～８０Ｃの処理水を受水しなくてはならないため、比較的大型のパネルタンク等を設置する必要が生じる。これに対して、第２実施形態のバッファタンク４０ｂは、１基の脱酸素ユニット８１Ａの処理水を受水すればよいので、バッファタンク４０ａに比べて１／３程度の容量とすれば足りる。
【0055】
脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂの流量調整弁は、第１実施形態の第４給水弁５１に替わり、バイパス状態切替手段５０を構成する要素である。そして、制御手段９０は、第１実施形態の〔Ｂ５〕及び〔Ｂ６〕の制御に替えて、次の制御を実行する。
〔Ｂ５′〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第３設定値Ｈ３よりも下位の第５設定水位Ｈ５まで下降した場合に、バイパス状態切替手段５０を通水実行状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水実行状態に切り替える。具体的には、脱酸素装置８２に運転開始信号を送って第３給水弁（脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂの流量調整弁）を開放させると共に、原水ポンプ４２に駆動信号を送る。
〔Ｂ６′〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第５設定値Ｈ５よりも上位の第６設定水位Ｈ６まで上昇した場合には、バイパス状態切替手段５０を通水停止状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水停止状態に切り替える。具体的には、脱酸素装置８２に運転停止信号を送って第３給水弁（脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂの流量調整弁）を閉鎖させると共に、原水ポンプ４２に停止信号を送る。
〔Ｂ５′〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第３設定値Ｈ３よりも下位の第５設定水位Ｈ５まで下降した場合に、バイパス状態切替手段５０を通水実行状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水実行状態に切り替える。具体的には、脱酸素装置８２に運転開始信号を送って第３給水弁（脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂの流量調整弁）を開放させると共に、原水ポンプ４２に駆動信号を送る。
〔Ｂ６′〕第２水位センサ３１Ｂの検知水位が第５設定値Ｈ５よりも上位の第６設定水位Ｈ６まで上昇した場合には、バイパス状態切替手段５０を通水停止状態に切り替えると共に、第３給水状態切替手段４１を給水停止状態に切り替える。具体的には、脱酸素装置８２に運転停止信号を送って第３給水弁（脱酸素ユニット８２Ａ，８２Ｂの流量調整弁）を閉鎖させると共に、原水ポンプ４２に停止信号を送る。
【0056】
以上説明した第２実施形態の給水加温システム１によれば、以下の効果を奏する。
【0057】
（１）給水加温システム１は、蒸気ボイラ装置１００で使用するボイラ給水Ｗ２を温水化する給水加温システム１であって、ボイラ給水Ｗ２を貯留する給水タンク３０と、給水タンク３０にボイラ給水Ｗ２を供給する第１給水ラインＬ１０と、給水タンク３０にボイラ給水Ｗ２を供給する第２給水ラインＬ２０と、第１給水ラインＬ１０及び第２給水ラインＬ２０のそれぞれの始端部が接続されるバッファタンク４０ｂと、バッファタンク４０ｂにボイラ給水Ｗ１を供給する第３給水ラインＬ４０と、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱する加熱装置６１と、第３給水ラインＬ４０を流通するボイラ給水Ｗ１から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置８１と、第１脱酸素装置８１の上流側の第３給水ラインＬ４０と、給水タンク３０とを接続するバイパスラインＬ５０と、バイパスラインＬ５０を流通するボイラ給水Ｗ１から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置８２と、を備える。
【0058】
第１脱酸素装置８１で処理されたボイラ給水Ｗ２は、バッファタンク４０ｂに一旦貯留された後、給水タンク３０に供給される。一方、第２脱酸素装置８２で処理されたボイラ給水Ｗ２は、バッファタンク４０ｂを経由することなく、給水タンク３０に直接供給される。これにより、バッファタンク４０ｂは、第１脱酸素装置８１の処理流量に対応できる容量とすればよいので、第１実施形態のシステム構成例よりも設置スペースを削減し、かつ設備コストを抑制することができる。
【0059】
また、バッファタンク４０ｂに貯留されたボイラ給水Ｗ２は、加熱装置６１を経由して給水タンク３０に供給できるだけでなく、加熱装置６１を経由せずに給水タンク３０に供給することも可能である。そのため、ボイラ給水Ｗ２を加熱装置６１で優先的に温水化することで、蒸気ボイラ装置１００の燃料消費量を削減することができる。
【0060】
（２）上記（１）の給水加温システム１において、第１給水ラインＬ１０の給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第１給水状態切替手段１０と、第２給水ラインＬ２０の給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第２給水状態切替手段２０と、第３給水ラインＬ４０の給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第３給水状態切替手段４１と、バイパスラインＬ５０の通水実行状態と通水停止状態とを切り替えるバイパス状態切替手段５０と、給水タンク３０内の水位を検知する第１水位検知手段３１と、バッファタンク４０ｂ内の水位を検知する第２水位検知手段４３と、第１水位検知手段３１の検知水位に基づいて、第１給水状態切替手段１０、第２給水状態切替手段２０及びバイパス状態切替手５０を制御すると共に、第２水位検知手段４３の検知水位に基づいて、第３給水状態切替手段４１を制御する制御手段９０（ローカルコントローラＡ等も含む）と、を備える。
【0061】
給水タンク３０の増減及びバッファタンク４０ｂの増減に応じて、各切替手段１０，２０，４０，５０が制御されることで、蒸気ボイラ装置１００の運転負荷状態に追従してボイラ給水Ｗ２の補給が行われる。個別に補給されるボイラ給水Ｗ２は、それぞれが脱酸素処理されているため、蒸気ボイラ装置１００の水管に生じる腐食を確実に抑制することができる。
【0062】
（３）上記（１）又は（２）の給水加温システム１において、第１脱酸素装置８１は、蒸気ボイラ装置１００の部分負荷運転時に必要な給水流量のボイラ給水Ｗ２を処理可能な能力を有する。
【0063】
バッファタンク４０ｂは、蒸気ボイラ装置１００の部分負荷運転時に必要な給水流量に対応できる容量とすればよいので、更なる省スペースやコスト低減を図ることができる。
【0064】
（４）上記（１）から（３）の給水加温システム１において、加熱装置６１は、電動式エアコンプレッサ６０の熱回収により、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱する。
【0065】
圧縮空気の製造過程で生じる排熱を回収して温水Ｗ３を生成することにより、電動式エアコンプレッサ６０の比エネルギーを高め、ランニングコストを削減することができる。
【0066】
（５）上記（１）から（３）の給水加温システム１において、加熱装置６１は、電気式ヒートポンプの熱出力により、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱する。
【0067】
ボイラ給水Ｗ２を電気式ヒートポンプで加熱して温水Ｗ３を生成することにより、蒸気ボイラ装置１００の燃料消費量を最小化し、工場等のＣＯ２排出量の削減に貢献することができる。
【0068】
＜加熱装置の変形例＞
第１実施形態及び第２実施形態おいて、加熱装置６１は、電動式エアコンプレッサ６０の熱回収により、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱ように構成した。これに替えて、加熱装置６１は、電気式ヒートポンプの熱出力により、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱するように構成されていてもよい。
第１実施形態及び第２実施形態おいて、加熱装置６１は、電動式エアコンプレッサ６０の熱回収により、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱ように構成した。これに替えて、加熱装置６１は、電気式ヒートポンプの熱出力により、第１給水ラインＬ１０を流通するボイラ給水Ｗ２を加熱するように構成されていてもよい。
【0069】
電気式ヒートポンプは、蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁が冷媒循環回路により接続され、電動圧縮機の駆動により凝縮器で温熱を取り出して水加熱することのできる装置である。ヒートポンプは、空気熱源型、水熱源型（地下水、廃温水など）のいずれでもよい。また、冷温水同時取り出しが可能なヒートポンプチラーでもよい。
【0070】
＜電動式エアコンプレッサの変形例＞
エアコンプレッサ６０は、給油式に替えてオイルフリー式としてもよい。オイルフリー式では、ツインスクリュ式の二段圧縮機構を有するエアコンプレッサが例示される。このタイプにおいては、水冷式熱交換器６２は、水冷インタークーラと水冷アフタークーラの２つの熱交換器から構成されている。水冷インタークーラは、１段目の圧縮機構で生成された圧縮空気と冷却水（用水Ｗ２）との熱交換によって圧縮空気を冷却しつつ、冷却水を温水化する。水冷アフタークーラは、２段目の圧縮機構で生成された圧縮空気と冷却水（用水Ｗ２）との熱交換によって圧縮空気を冷却しつつ、冷却水を温水化する。水冷式熱交換器６２は、加熱装置６１として機能する。一方、空冷式熱交換器６３は、空冷インタークーラと空冷アフタークーラの２つの熱交換器から構成されている。空冷式熱交換器６３は、水冷式熱交換器６２で熱回収できない場合に、１段目及び２段目の圧縮空気を冷却用空気との熱交換により冷却する。
エアコンプレッサ６０は、給油式に替えてオイルフリー式としてもよい。オイルフリー式では、ツインスクリュ式の二段圧縮機構を有するエアコンプレッサが例示される。このタイプにおいては、水冷式熱交換器６２は、水冷インタークーラと水冷アフタークーラの２つの熱交換器から構成されている。水冷インタークーラは、１段目の圧縮機構で生成された圧縮空気と冷却水（用水Ｗ２）との熱交換によって圧縮空気を冷却しつつ、冷却水を温水化する。水冷アフタークーラは、２段目の圧縮機構で生成された圧縮空気と冷却水（用水Ｗ２）との熱交換によって圧縮空気を冷却しつつ、冷却水を温水化する。水冷式熱交換器６２は、加熱装置６１として機能する。一方、空冷式熱交換器６３は、空冷インタークーラと空冷アフタークーラの２つの熱交換器から構成されている。空冷式熱交換器６３は、水冷式熱交換器６２で熱回収できない場合に、１段目及び２段目の圧縮空気を冷却用空気との熱交換により冷却する。
【0071】
＜第１給水状態切替手段の変形例＞
第１給水状態切替手段１０は、送水側の圧力に応じて、自立的に給水ポンプ１２の駆動と停止が切り替えられるように構成することもできる。具体的には、給水ポンプ１２とアキュムレータ１３の間に、上位設定圧力の検知でオン動作し、下位設定圧力の検知でオフ動作する圧力スイッチを設けるようにする。この構成における給水ポンプ１２は、次のように動作する。
〔Ｃ１〕給水ポンプ１２の停止中、制御手段９０により、第１給水弁１１と第２給水弁２１のいずれかが開放された状態になると、アキュムレータ１３の内部圧力が下降する。この圧力下降により下位設定圧力を圧力スイッチが検知する。そして、圧力スイッチのオン動作により、給水ポンプ１２が駆動される。
〔Ｃ２〕給水ポンプ１２の駆動中、制御手段９０により、第１給水弁１１と第２給水弁２１の両方が閉鎖された状態になると、アキュムレータ１３の内部圧力が上昇する。この圧力上昇により上位設定圧力を圧力スイッチが検知する。そして、圧力スイッチのオフ動作により、給水ポンプ１２が停止される。
第１給水状態切替手段１０は、送水側の圧力に応じて、自立的に給水ポンプ１２の駆動と停止が切り替えられるように構成することもできる。具体的には、給水ポンプ１２とアキュムレータ１３の間に、上位設定圧力の検知でオン動作し、下位設定圧力の検知でオフ動作する圧力スイッチを設けるようにする。この構成における給水ポンプ１２は、次のように動作する。
〔Ｃ１〕給水ポンプ１２の停止中、制御手段９０により、第１給水弁１１と第２給水弁２１のいずれかが開放された状態になると、アキュムレータ１３の内部圧力が下降する。この圧力下降により下位設定圧力を圧力スイッチが検知する。そして、圧力スイッチのオン動作により、給水ポンプ１２が駆動される。
〔Ｃ２〕給水ポンプ１２の駆動中、制御手段９０により、第１給水弁１１と第２給水弁２１の両方が閉鎖された状態になると、アキュムレータ１３の内部圧力が上昇する。この圧力上昇により上位設定圧力を圧力スイッチが検知する。そして、圧力スイッチのオフ動作により、給水ポンプ１２が停止される。
【0072】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく、種々の変更、変形及び組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【0073】
１ 給水加温システム
１０ 第１給水状態切替手段
１１ 第１給水弁
１２ 給水ポンプ
２０ 第２給水状態切替手段
２１ 第２給水弁
３０ 給水タンク
３１ 第１水位検知手段
４０ｂ バッファタンク
４１ 第３給水状態切替手段
４２ 原水ポンプ
５０ バイパス状態切替手段
５１ 第４給水弁
６０ 電動式エアコンプレッサ
６１ 加熱装置
６２ 水冷式熱交換器
６３ 空冷式熱交換器
８０ 脱酸素装置（水処理装置）
９０ 制御手段
１００ 負荷設備
Ｌ１０ 第１給水ライン
Ｌ２０ 第２給水ライン
Ｌ４０ 第３給水ライン
Ｌ５０ バイパスライン
Ｗ１ ボイラ給水
Ｗ２ ボイラ給水
Ｗ３ 温水（ボイラ給水）
１０ 第１給水状態切替手段
１１ 第１給水弁
１２ 給水ポンプ
２０ 第２給水状態切替手段
２１ 第２給水弁
３０ 給水タンク
３１ 第１水位検知手段
４０ｂ バッファタンク
４１ 第３給水状態切替手段
４２ 原水ポンプ
５０ バイパス状態切替手段
５１ 第４給水弁
６０ 電動式エアコンプレッサ
６１ 加熱装置
６２ 水冷式熱交換器
６３ 空冷式熱交換器
８０ 脱酸素装置（水処理装置）
９０ 制御手段
１００ 負荷設備
Ｌ１０ 第１給水ライン
Ｌ２０ 第２給水ライン
Ｌ４０ 第３給水ライン
Ｌ５０ バイパスライン
Ｗ１ ボイラ給水
Ｗ２ ボイラ給水
Ｗ３ 温水（ボイラ給水）
【図1】
【図2】
【図3】