JP2002348942A - 下水用熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

下水用熱交換器及びその製造方法

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JP2002348942A
JP2002348942A JP2001156930A JP2001156930A JP2002348942A JP 2002348942 A JP2002348942 A JP 2002348942A JP 2001156930 A JP2001156930 A JP 2001156930A JP 2001156930 A JP2001156930 A JP 2001156930A JP 2002348942 A JP2002348942 A JP 2002348942A
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sewage
pipe
heat exchanger
sewer pipe
forming
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Yukihiro Yano
幸博 矢野
Masahisa Fukahori
賢久 深堀
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換器構成に対する下水中異物の引っ掛か
りを効果的に防止できる下水用熱交換器を提供し、ま
た、既設下水管に対する下水用熱交換器の施設を容易化
する。 【解決手段】 熱媒流路形成用の管状体2aを下水管1
の内面とその内面に対して付設した被覆材4との間に挟
んだ状態又はその被覆材4に埋め込んだ状態で下水管1
に付設する。又は、下水管1の内面に付設した被覆材
4′に、熱媒流路形成用の管状孔4b又は下水管内面が
蓋となる熱媒流路形成用の溝条4aを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱媒を下水管内の下
水と熱交換させる下水用熱交換器、及び、その製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、下水用熱交換器として、図6に示
す如く、熱媒Lを管内通過させる管状体2a(すなわ
ち、熱交換器を構成する伝熱管)を下水管形状に即した
長尺のU字管状やコイル状にして熱交換器2″を形成
し、この熱交換器2″を下水管内に挿入する形態で下水
管1の管内に設置する形式のものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この形式の下
水用熱交換器では、下水を下水管内から汲み上げた上で
熱媒と熱交換させる外部設置型の下水用熱交換器に比
べ、下水管の外部に熱交換器の設置スペースを確保する
必要がない利点があるものの、下水管1の管内に設置し
た熱交換器2″(管状体2a)に下水W中の異物が引っ
掛かって堆積し易く、引っ掛かり物を除去するメンテナ
ンスの負担が大きい問題があった。
【0004】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
合理的な熱交換器構造の採用により上記問題を効果的に
解消し、また、その熱交換器構造に即した方法により既
設下水管に対する下水用熱交換器の施設を容易化する点
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】〔1〕請求項1に係る発
明は下水用熱交換器に係り、その特徴は、熱媒流路形成
用の管状体を下水管の内面とその内面に対して付設した
被覆材との間に挟んだ状態又はその被覆材に埋め込んだ
状態で前記下水管に付設してある点にある。
【0006】つまり、この熱交換器構造では、上記管状
体の内部に熱媒を通過させることで、その通過過程にお
いて熱媒を管状体の管壁及び被覆材を介し下水管中の下
水と熱交換させるが、この構造であれば、熱媒流路形成
用の管状体が上記の如く下水管の内面とその内面に対す
る被覆材との間に挟み込まれた状態又はその被覆材に埋
め込まれた状態にあることで、管状体に対する前述の如
き下水中異物の引っ掛かりが極めて効果的に防止され、
これにより、単に下水管内に挿入する設置形態の従来の
下水用熱交換器に比べメンテナンス面で有利になる。
【0007】しかも、管状体が下水管内面に対する被覆
材により保護されることから、熱交換器を構成する伝熱
管としての管状体を薄肉のもので済ませることができ、
また、伝熱管としての管状体に対する専用の被覆処理も
不要にすることができ、これらのことで製作コスト面で
も有利になる。
【0008】〔2〕請求項2に係る発明は下水用熱交換
器に係り、その特徴は、下水管の内面に付設した被覆材
に、熱媒流路形成用の管状孔又は下水管内面が蓋となる
熱媒流路形成用の溝条を形成してある点にある。
【0009】つまり、この熱交換器構造では、上記管状
孔又は下水管内面により蓋された溝条に熱媒を通過させ
ることで、その通過過程において熱媒を被覆材を介し下
水管中の下水と熱交換させるが、この構造であれば、下
水管の内面に対する被覆材中に熱媒流路を形成すること
から、熱交換器構成に対する前述の如き下水中異物の引
っ掛かりを生じることがなく、これにより、単に下水管
内に挿入する設置形態の従来の下水用熱交換器に比べメ
ンテナンス面で有利になる。
【0010】しかも、下水管の内面に対する被覆材に形
成した管状孔又は溝条をもって熱媒流路を形成するか
ら、熱交換器を構成する管材が不要になり、また、その
管材に対する被覆処理といったことも不要になり、これ
らのことで製作コスト面でも有利になる。
【0011】〔3〕請求項3に係る発明は下水用熱交換
器の製造方法に係り、その特徴は、地中に埋設された既
設下水管の内面に被覆材を付設する下水管補修工事の際
に、熱媒流路形成用の管状体を下水管内面と前記被覆材
との間に挟んだ状態又は前記被覆材に埋め込んだ状態で
前記既設下水管に付設する点にある。
【0012】つまり、この方法によれば、既設下水管の
内面に被覆材を付設する下水管補修工事の際に、その被
覆材の付設施工に合わせて、また、その被覆材を利用し
て熱媒流路形成用の管状体を上記の如く既設下水管の内
面部に付設することで、既設下水管に対し下水用熱交換
器を施設(製造)するから、下水管内に挿入する設置形
態の従来の下水用熱交換器を既設下水管に対して単独工
事で施設するに比べ、下水管内面に対する被覆材付設と
の作業の兼用化により施工手間及び施工コストを効果的
に軽減した状態で、既設下水管に対して容易かつ安価に
下水用熱交換器を施設することができ、ひいては、この
ことで省エネの促進に有効な下水熱利用の普及を促進す
ることができる。
【0013】〔4〕請求項4に係る発明は下水用熱交換
器の製造方法に係り、その特徴は、地中に埋設された既
設下水管の内面に被覆材を付設する下水管補修工事の際
に、熱媒流路形成用の管状孔又は下水管内面が蓋となる
熱媒流路形成用の溝条を形成した被覆材を前記既設下水
管の内面に付設する点にある。
【0014】つまり、この方法によれば、請求項3に係
る発明と同様、既設下水管の内面に被覆材を付設する下
水管補修工事の際に、その被覆材の付設施工に合わせ
て、また、その被覆材を利用して熱媒流路を既設下水管
の内面部に形成することで、既設下水管に対し下水用熱
交換器を施設(製造)するから、下水管内に挿入する設
置形態の従来の下水用熱交換器を既設下水管に対して単
独工事で施設するに比べ、下水管内面に対する被覆材付
設との作業の兼用化により施工手間及び施工コストを効
果的に軽減した状態で、既設下水管に対して容易かつ安
価に下水用熱交換器を施設することができ、ひいては、
このことで省エネの促進に有効な下水熱利用の普及を促
進することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕図1は下水熱回
収設備を示し、この設備では、地中Gに埋設された下水
管1の管内底部に下水管1の長手方向に延びる下水用熱
交換器2を設け、この下水用熱交換器2に対し下水管長
手方向の一方側において熱媒導入管3aを接続し、か
つ、他方側において熱媒導出管3bを接続してある。
【0016】また、下水用熱交換器2は同図1に示す如
く、下水管1の底部内面に沿って下水管長手方向に延び
る複数の管状体2aにより構成してあり、これら管状体
2aの内部に熱媒導入管3a及び熱媒導出管3bを通じ
て熱媒Lを通過させることにより、その通過過程で熱媒
Lを下水管1中の下水Wと熱交換させて下水熱を回収す
る。
【0017】この下水用熱交換器2は、地中Gに埋設さ
れた既設下水管1の内面に被覆材4を付設する下水管補
修工事の際にその既設下水管1に施設したものであり、
下水管補修工事では、下水Wの流れを遮断した状態で既
設下水管1の内面を洗浄し、その洗浄後の既設下水管1
の内面に補修用の被覆材4を付設するが、この補修工事
において、内面洗浄後の既設下水管1の管内底部に熱媒
流路形成用の上記管状体2aを並置し、これら管状体2
aの並置後に既設下水管1の内面に対する被覆材4の付
設施工を行なうことで、管状体2aを下水管1の底部内
面と被覆材4との間に挟んだ状態で下水管1に付設し、
これにより、上記の下水用熱交換器2を構築してある。
【0018】〔第2実施形態〕図2は第1実施形態とは
異なる熱交換器構造の下水熱回収設備を示し、この設備
では、地中Gに埋設された下水管1の内面部にその全周
にわたる環状構造の下水用熱交換器2′を設け、この下
水用熱交換器2′に対し下水管長手方向の一方側におい
て熱媒導入管3aを接続し、かつ、他方側において熱媒
導出管3bを接続してある。
【0019】また、この下水用熱交換器2′は同図2に
示す如く、下水管1の管芯を中心とする螺旋経路で下水
管1の内面に沿って下水管長手方向に延びる複数の平行
熱媒流路fを備えており、これら熱媒流路fに熱媒導入
管3a及び熱媒導出管3bを通じて熱媒Lを通過させる
ことにより、その通過過程で熱媒Lを下水管1中の下水
Wと熱交換させて下水熱を回収する。
【0020】この環状構造の下水用熱交換器2′は、第
1実施形態の下水用熱交換器2と同様、地中Gに埋設さ
れた既設下水管1の内面に被覆材4′を付設する下水管
補修工事の際にその既設下水管1に施設したものであ
り、図3に示す如く下水Wの流れを仮設仕切具5により
遮断した状態で既設下水管1の洗浄後の内面に対し自走
付設機6により補修用の帯状被覆材4′を螺旋状に付設
する下水管補修工事において、その帯状の被覆材4′と
して下水管内面に対する接触面側に被覆材長手方向に延
びる熱媒流路形成用の複数の溝条4aを平行に形成した
ものを使用し、これにより、その被覆材4′の下水管内
面に対する付設に伴い下水管1の内面により蓋される状
態となる溝条4aにより熱媒流路fを形成して、上記環
状構造の下水用熱交換器2′を構築してある。
【0021】〔別実施形態〕第1実施形態では熱媒流路
形成用の管状体2aを下水管1の内面とそれに対する被
覆材4との間に挟んだ状態で下水管1に付設して下水用
熱交換器2を形成するようにしたが、図4に示す如く、
熱媒流路形成用の管状体2aを下水管1の内面に対する
被覆材4に埋め込んだ状態で下水管1に付設して下水用
熱交換器2を形成するようにしてもよい。
【0022】また、第1実施形態では熱媒流路形成用の
管状体2aを下水管1の管内底部にのみ配置する例を示
したが、熱媒流路形成用の管状体2aを下水管1の内面
とそれに対する被覆材4との間に挟んだ状態又はその被
覆材4に埋め込んだ状態で下水管1に付設して下水用熱
交換器2を形成するのに、管状体2aを下水管1の管内
全周にわたらせて配置したり、場合によっては管内底部
以外の部分に配置するようにしてもよい。
【0023】第2実施形態では下水管1の内面が蓋とな
る熱媒流路形成用の溝条4aを下水管内面に対する被覆
材4′に形成しておくことで下水用熱交換器2′を形成
する例を示したが、図5に示す如く溝条4aに代えて熱
媒流路形成用の管状孔4bを下水管内面に対する被覆材
4′に形成しておくことで下水用熱交換器2′を形成す
るようにしてもよい。
【0024】また、第2実施形態では熱媒流路形成用の
溝条4aを形成した被覆材4′を下水管1の内面に対し
螺旋状に付設する例を示したが、熱媒流路形成用の溝条
4a又は管状孔4bを形成した被覆材4′を下水管1の
内面に付設して下水用熱交換器2′を形成するのに、そ
の被覆材4′の下水管内面に対する付設形態は螺旋状に
限られるものではなく種々の変更が可能であり、例え
ば、被覆材4′を下水管1の内面に対し下水管長手方向
に延びる直線状に付設するようにしてもよく、さらにま
た、下水管1の内面全周にわたる環状構造の下水用熱交
換器2′を形成するに代え、被覆材4′のうち下水管1
の管内底部に付設する被覆材4′にのみ熱媒流路形成用
の溝条4aや管状孔4bを形成した被覆材4′を使用し
て、下水管1の管内底部にのみ下水用熱交換器2′を形
成するようにしてもよい。
【0025】被覆材4,4′や熱媒流路形成用の管状体
2aには夫々、種々の材質のものを使用でき、また、被
覆材4,4′を下水管1の内面に付設する方式も種々の
方式を使用できる。
【0026】本発明による下水用熱交換器で回収する下
水熱の用途は、路面等の融雪や凍結防止、あるいは、暖
房や物品加熱等どのようなものであってもよく、また、
本発明による下水用熱交換器は、下水熱の回収に限らず
下水に対し種々の排熱を放熱することにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の下水熱回収設備を示す(イ)縦
断面図と(ロ)横断面図
【図2】第2実施形態の下水熱回収設備を示す(イ)縦
断面図と(ロ)切欠斜視図
【図3】第2実施形態の被覆材施工形態を示す縦断面図
【図4】別実施形態を示す下水管の横断面図
【図5】他の別実施形態を示す下水管の切欠斜視図
【図6】従来の下水用熱交換器を示す縦断面図
【符号の説明】
1 下水管 2a 管状体 4,4′ 被覆材 4a 溝条 4b 管状孔 G 地中
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D063 BA11 BA20 BA31 EA06 3H025 AA12 AB02 3L103 AA31 BB50 CC01 CC05 CC06 DD05 DD08 DD99

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒流路形成用の管状体を下水管の内面
    とその内面に対して付設した被覆材との間に挟んだ状態
    又はその被覆材に埋め込んだ状態で前記下水管に付設し
    てある下水用熱交換器。
  2. 【請求項2】 下水管の内面に付設した被覆材に、熱媒
    流路形成用の管状孔又は下水管内面が蓋となる熱媒流路
    形成用の溝条を形成してある下水用熱交換器。
  3. 【請求項3】 地中に埋設された既設下水管の内面に被
    覆材を付設する下水管補修工事の際に、熱媒流路形成用
    の管状体を下水管内面と前記被覆材との間に挟んだ状態
    又は前記被覆材に埋め込んだ状態で前記既設下水管に付
    設する下水用熱交換器の製造方法。
  4. 【請求項4】 地中に埋設された既設下水管の内面に被
    覆材を付設する下水管補修工事の際に、熱媒流路形成用
    の管状孔又は下水管内面が蓋となる熱媒流路形成用の溝
    条を形成した被覆材を前記既設下水管の内面に付設する
    下水用熱交換器の製造方法。
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