JP2000192365A - 液流染色機の染液加熱装置及び染液冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＮＧを利用して直接に染液を加熱すること
により、熱損失を極小化し、燃料費の負担を減少させ、
構造も簡単なものする。 【解決手段】 ＬＮＧ燃料を利用して加熱管１２，１
２′，１２″を通過する染液を直接加熱方式により加熱
する。また、冷却装置部は、冷却水が、染液供給管の外
部に沿って流れるように構成する。この結果、燃料費用
を節減し、熱効率を極大化させると共に、簡単な構成に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チューブと該チュ
ーブに連結された循環管との間を、生地と染液とが共に
循環しつつ染色が行われる液流染色機において、染液の
温度を高くするために染液を加熱する装置であって、Ｌ
ＮＧ（天然液化ガス）を利用して直接に熱を加える方式
から構成した染液加熱装置、及び染液冷却装置に関し、
特に、構成の簡略化、及び燃料費の節減と熱効率の増
大、並びにこれによる原価の節減効果を極大化させる対
策に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液流染色機を利用して生地を染
色する場合、染液を加熱して通常の温度を１３０℃程度
まで上昇させなければならない。従来の液流染色機の染
液加熱方式は、工場の外部にバンカーＣ重油を燃料とす
る大型ボイラを設け、水を加熱して多量の蒸気を発生さ
せ、この蒸気を各液流染色機に設けられた熱交換機に供
給して染液を加熱するように構成している。この液流染
色機を添付の図１により詳細に述べると下記の通りであ
る。

【０００３】チューブ５１の前後部が連通するように循
環管５６を該チューブ５１に連結し、生地５０が染液の
循環により共に循環するように構成する。チューブ５１
の底面の前後部には染液吸入管５２を接続し、この染液
吸入管５２には、チューブ５１内の染液を吸入するよう
にポンプ５３を連結する。更に、ポンプ５３は前記染液
をポンピングして熱交換機５４を強制的に通過させる。
その後、前記染液は、供給管５５を通り、循環管５６の
入口側のノズル５７を介して該循環管５６に噴射する。
この噴射により、前記染液の供給と同時に生地５０を循
環させて染色している。

【０００４】また、前記熱交換機５４においては、ポン
プ５３から圧力を受けた染液がフィルタ５８を経て直径
が小さい加熱管５９を通過する。そして、この加熱管５
９を囲む外部ケース６０内には、前記の通りボイラによ
る蒸気が供給されるので、染液が加熱される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した液流染色機に
おいて、従来、バンカーＣ重油を燃料として使用する理
由は、バンカーＣ重油の価格が他の燃料に比して相対的
に安いためであった。しかしながら、最近は全ての油類
の価格が大幅に上昇して燃料費に対する負担が大きくな
り、それによって生産単価も非常に高くなって、商品競
争力が大きく劣るようになるという問題が発生するよう
になった。同時に、バンカーＣ重油に対し、公害対策に
関する要求が厳しくなってきた。

【０００６】また、工場の外部にボイラを設ける一方、
蒸気供給ラインによって工場内部の各液流染色機に蒸気
を分配して供給する間接加熱方式を採択する根本的な理
由は、バンカーＣ重油が燃焼する時に必然的に多量の煤
煙が発生するからである。また、産業用ボイラの場合
は、大容量のものが小容量のそれより熱損失が少なく熱
効率が高いので、工場外部に大容量のボイラを設置する
ようにしている。

【０００７】しかしながら、蒸気供給ラインが蜘蛛の巣
のように多様に絡まって設置されることになるので、設
備が非常に複雑となり、熱損失が多くなるという問題が
あった。

【０００８】また、染色を完了して生地５０を引き出そ
うとする際、通常、染液の温度を８０℃まで低下させて
チューブ内部の圧力を下げる必要がある。しかし、従来
は冷却のための別途の装置がなく、単に蒸気が流入する
ラインを利用して常温の冷却水を供給し、染液の温度を
低下させるようにしていた。このため、蒸気と冷却水を
選択的に供給するための複雑なパイプラインとバルブ装
置が必要となっていた。それと共に蒸気の凝縮水の排出
ライン及び冷却水排出ラインとバルブ装置とが別途に必
要であること等、冷却のためにも複雑な構造が必要であ
った。

【０００９】更には、加熱時と冷却時に一々に手作業に
よりバルブを開閉しなければならなかったので、非常に
作業が煩わしいこと等の多い問題が存在していた。

【００１０】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
であって、染液を加熱する構造をＬＮＧ（液化天然ガ
ス）を利用して直接に加熱する方式に改良することによ
り、熱損失を極小化し、燃料費に対する負担を大きく減
少させつつ熱効率を大きくし、それと共に構造もまた非
常に簡単なものにし、また、冷却のための構造もまた非
常に簡単でありながら冷却効果を大きくすることを目的
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポンプとフィ
ルタとを通じて流入する染液に熱を加えるための加熱装
置と、染色後に生地を引き出す時に迅速に染液の温度を
低める冷却装置とから構成する。加熱装置は、ＬＮＧ
（液化天然ガス）を燃焼させるガスバーナー１１によっ
て、染液が通過する加熱管を直接加熱するように構成す
る。一方、冷却装置は、加熱装置から供給される供給管
の外面に常温の水が流れるようにして冷却させるように
構成する。

【００１２】具体的に、第１の解決手段は、一側に排気
孔（１４）が形成され、外周面に断熱材（２６）が設け
られ、内側の底面にキャスタブル（２７）が配置された
円筒型ケース（１３）が設けられている。更に、前記ケ
ース（１３）の上部中央に位置するガスバーナー（１
１）が下向に設置固定され、外側面にセラミックファイ
バー（２８）が設けられ、内側面にキャスタブル（２
７′）が固定配置されたカバー（１３′）が前記ケース
（１３）の上部に結合固定されている。一方、フィルタ
（４）でろ過された染液が通過する加熱管（１２，１
２′，…）が複数列に分離されてケース（１３）の内部
に配置されている。加えて、前記加熱管（１２，１
２′，…）がケース（１３）内においてコイル状に巻回
した状態で設置されると共に、染液供給管（２１）に連
結されている。

【００１３】また、第２の解決手段は、上記第１の解決
手段において、加熱管（１２，１２′，１２″）は、３
列に分離されると共に、染液が下部から上部に流れるよ
うに構成されている。そして、各列の加熱管（１２，１
２′，１２″）は、所定の間隔を存して配置され、ガス
バーナー（１１）の火花及び熱気が各列の加熱管（１
２，１２′，１２″）の間をジグザグ状に通過するよう
に火花及び熱気の通路を構成している。

【００１４】また、第３の解決手段は、上記第１の解決
手段において、加熱管（１２，１２′）は、２列に分離
され、各列の加熱管（１２，１２′）は、所定の間隔を
存して配置され、ガスバーナー（１１）の火花及び熱気
が各列の加熱管（１２，１２′）の間をジグザグ状に通
過するように構成されている。

【００１５】また、第４の解決手段は、上記第１の解決
手段において、加熱管（１２，１２′，…）は、ケース
（１３）における一側部の下部からケース（１３）の内
部に導入する一方、該一側部と対向する他側部の上部か
らケース（１３）の外部に導出するように構成される
か、又はケース（１３）における一側部からケース（１
３）の内部に導入する一方、該一側部に隣接する他側部
からケース（１３）の外部に導出するように構成されて
いる。

【００１６】また、第５の解決手段は、染液供給管（２
１）の外周面に冷却水誘導板（２２）が螺旋形に取り付
けられている。更に、該冷却水誘導板（２２）の外側に
は、冷却ケース（２３）が冷却水誘導板（２２）の外周
面に密着して設けられている。加えて、該冷却ケース
（２３）における一側部の上部には冷却水供給管（２
４）が接続され、他側部の下部には冷却水排出管（２
５）が接続されている。

【００１７】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１８】図２及び図３に示すように、液流染色機に
おける染液加熱装置である加熱装置部１０は円筒型ケー
ス１３とカバー１３′と加熱管１２，１２′，１２″と
を備えている。

【００１９】ケース１３は、一側に通気孔１４が形成さ
れ、外周面に断熱材２６が設けられ、そして内側の底面
にキャスタブル２７が配置されている。

【００２０】カバー１３′は、中央位置にガスバーナー
１１が下向に設置され、上面にセラミックファイバー２
８が設けられ、そして底面にキャスタブル２７′が固定
設置されている。該カバー１３′は、ケース１３の上部
に結合固定されている。

【００２１】加熱管１２，１２′，１２″は、図３〜図
５示すように、ケース１３の内部に配置され、フィルタ
４でろ過された染液が通過するように構成され、３列に
分離されている。

【００２２】加熱管１２，１２′，１２″は、ケース１
３の一側部の下部を貫通してケース１３の内部に導入さ
れ、該一側部に対向するケース１３の他側部の上部を貫
通してケース１３の外部に導出されている。そして、３
本の加熱管１２，１２′，１２″は、１つに集合された
状態で冷却装置部２０の染液供給管２１に連結されてい
る。

【００２３】更に、加熱管１２，１２′，１２″は、ケ
ース１３の内部において、コイルスプリングのように巻
かれた状態で配置され、３列の加熱管１２，１２′，１
２″は、それぞれ所定の間隔を存して配置され、図３に
示すように、ガスバーナー１１の火花及び熱気が３列の
加熱管１２，１２′，１２″の間をジグザグ式に通過す
る火花及び熱気の通路を構成し、染液を均一に加熱する
ように構成されている。

【００２４】尚、加熱管１２，１２′，１２″を更に詳
述すると、ケース１３の下部の一側中央部から導入さ
れ、上部の他側中央部から導出されている。

【００２５】液流染色機における染液冷却装置である冷
却装置部２０は、図６に示すように、供給管２１の外周
面に冷却水誘導板２２を螺旋形に巻いて付着させ、前記
誘導板２２の外側面には冷却ケース２３で包んで密閉さ
せ、冷却ケース２３の上部一側に冷却水供給管２４が形
成されると共に、下部の他側には冷却水排出管２５が形
成されたものである。

【００２６】図２において、２はチューブ、３は染液循
環管、６は染液剤供給タンク、１００は生地である。ま
た、図３において、３１は排気管であり、図５におい
て、３２，３２′は上下のフランジである。

【００２７】次に、このような構成からなる本発明の作
用について説明する。

【００２８】先ず、染液は、ポンプ５より流出すると、
フィルタ４を通過した後、加熱装置部１０におけるケー
ス１３内部の加熱管１２，１２′，１２″を流れながら
加熱され、更に、供給管２１を通じて染液循環管３に流
入する。

【００２９】この時、加熱装置部１０において、ガスバ
ーナー１１を作動してＬＮＧを燃焼し、加熱管１２，１
２′，１２″を直接に加熱する。この加熱時において、
発生する火花と熱気は、加熱管１２，１２′，１２″の
間をジグザグ式に移動しつつ、加熱管１２，１２′，１
２″の内部を流れる染液を均一に迅速に加熱した後、排
気孔１４から排出される。

【００３０】一方、生地１００の染色作業が完了した
後、該生地１００を引き出す際、加熱された染液を冷却
してチューブ２の内部圧力を低下させる必要がある。そ
こで、この場合、ガスバーナー１１の作用を中止させた
状態で、冷却水供給管２４を通じて１８℃〜２０℃程度
の冷却水を冷却装置部２０に供給する。これによって、
冷却水が、冷却ケース２３と供給管２１との間を流れ、
供給管２１の内部を通過する高温の染液が冷却される。
この場合、冷却水は、冷却水誘導板２２により供給管２
１の外面に沿ってネジのように螺旋状に流れつつ排出さ
れることになり、効率的に冷却される。

【００３１】

【発明の実施の形態２】図７及び図８は、本発明の加熱
装置部１０の実施形態２を示している。

【００３２】本実施形態２における加熱装置部１０は、
フィルタ４でろ過された染液が通過する加熱管１２，１
２′を２列に分離したものである。

【００３３】この２列の加熱管１２，１２′は、ケース
１３の内部をコイル状に巻回しながら下側から上側に延
び、染液がケース１３の内部をコイル状に巻回しながら
下側から上側に流れる。

【００３４】上記２列の加熱管１２，１２′は、相互に
若干の間隔を維持した状態で配置され、ガスバーナー１
１の火花と熱気が加熱管１２，１２′の間を円滑に移動
しつつ加熱管１２，１２′を迅速に加熱するように構成
されている。

【００３５】更に、上記加熱管１２，１２′の先端は、
１つに集合されて供給管２１に連結されている。また、
上記加熱管１２，１２′は、ケース１３の一側部の下部
を貫通してケース１３の内部に導入される一方、該ケー
ス１３の他側部の上部を貫通してケース１３の外部に導
出されている。

【００３６】その他、上記加熱装置部１０の作用及び効
果を初め、液流染色機の構成並びに作用及び効果は、上
記実施形態１と同様である。

【００３７】

【発明の実施の形態３】図９は、本発明の加熱装置部１
０の実施形態３を示している。

【００３８】本実施形態３における加熱装置部１０は、
実施形態１と同様に、３列の加熱管１２，１２′，１
２″が設けられている。該３列の加熱管１２，１２′，
１２″は、ケース１３における一側部からケース１３の
内部に導入する一方、該一側部に隣接する他側部からケ
ース１３の外部に導出している。

【００３９】したがって、上記加熱管１２，１２′，１
２″の導出部は、設置場所や位置または供給管２１の位
置等により多様な位置に選択される。

【００４０】その他、上記加熱装置部１０の作用及び効
果を初め、液流染色機の構成並びに作用及び効果は、上
記実施形態１と同様である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、燃料自
体をバンカーＣ重油より価格が低廉であり且つ熱効率が
高いＬＮＧを利用するので、費用負担が大きいバンカー
Ｃ重油を使用した場合より半分以上に削減することがで
きる。

【００４２】また、熱交換器を染液加熱装置に直接設置
しているので、熱効率を大きく向上させることができる
ことは勿論、熱損失も大きく減少させることができる。

【００４３】また、構成も非常に簡素にすることができ
ることから、設置及び染液による原価節減の効果を極大
化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液流染色機の全体構成を概略的に示した
正面図である。

【図２】本発明による液流染色機の全体構成を概略的に
示した正面図である。

【図３】本発明の加熱装置部を拡大図示した断面図であ
る。

【図４】図３のＡ−Ａ′線の拡大断面図である。

【図５】図５の（ａ）は図４のＢから見た拡大図、図５
の（ｂ）は図４のＣから見た拡大図である。

【図６】本発明の冷却装置部を拡大図示した断面図であ
る。

【図７】本発明の加熱装置部の実施形態２を示した拡大
断面図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ′線の断面図である。

【図９】本発明の加熱装置部の実施形態３を示した断面
図である。

【符号の説明】

１：液流染色機 ２：フィルタ ５：ポンプ １０：加熱装置部 １１：ガスバーナー １２，１２′，１２″：加熱管 １３：ケース １３′：カバー １４：排気孔 ２０：冷却装置部 ２１：供給管 ２２：冷却水誘導板 ２３：冷却ケース ２４：冷却水流入管 ２５：冷却水排出管 ２６：断熱材 ２７，２７′：キャスタブル ２８：セラミックファイバ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側に排気孔（１４）が形成され、外周
   面に断熱材（２６）が設けられ、内側の底面にキャスタ
   ブル（２７）が配置された円筒型ケース（１３）が設け
   られ、 前記ケース（１３）の上部中央に位置するガスバーナー
   （１１）が下向に設置固定され、外側面にセラミックフ
   ァイバー（２８）が設けられ、内側面にキャスタブル
   （２７′）が固定配置されたカバー（１３′）が前記ケ
   ース（１３）の上部に結合固定され、 フィルタ（４）でろ過された染液が通過する加熱管（１
   ２，１２′，…）が複数列に分離されてケース（１３）
   の内部に配置され、 前記加熱管（１２，１２′，…）がケース（１３）内に
   おいてコイル状に巻回した状態で設置されると共に、染
   液供給管（２１）に連結されていることを特徴とする液
   流染色機の染液加熱装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液流染色機の染液加熱装
   置において、 加熱管（１２，１２′，１２″）は、３列に分離される
   と共に、染液が下部から上部に流れるように構成され、 各列の加熱管（１２，１２′，１２″）は、所定の間隔
   を存して配置され、ガスバーナー（１１）の火花及び熱
   気が各列の加熱管（１２，１２′，１２″）の間をジグ
   ザグ状に通過するように火花及び熱気の通路を構成して
   いることを特徴とする液流染色機の染液加熱装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の液流染色機の染液加熱装
   置において、 加熱管（１２，１２′）は、２列に分離され、 各列の加熱管（１２，１２′）は、所定の間隔を存して
   配置され、ガスバーナー（１１）の火花及び熱気が各列
   の加熱管（１２，１２′）の間をジグザグ状に通過する
   ように構成されていることを特徴とする液流染色機の染
   液加熱装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の液流染色機の染液加熱装
   置において、 加熱管（１２，１２′，…）は、ケース（１３）におけ
   る一側部の下部からケース（１３）の内部に導入する一
   方、該一側部と対向する他側部の上部からケース（１
   ３）の外部に導出するように構成されるか、又はケース
   （１３）における一側部からケース（１３）の内部に導
   入する一方、該一側部に隣接する他側部からケース（１
   ３）の外部に導出するように構成されていることを特徴
   とする液流染色機の染液加熱装置。
5. 【請求項５】 染液供給管（２１）の外周面に冷却水誘
   導板（２２）が螺旋形に取り付けられ、 該冷却水誘導板（２２）の外側には、冷却ケース（２
   ３）が冷却水誘導板（２２）の外周面に密着して設けら
   れ、 該冷却ケース（２３）における一側部の上部には冷却水
   供給管（２４）が接続され、他側部の下部には冷却水排
   出管（２５）が接続されていることを特徴とする液流染
   色機の染液冷却装置。