JP2004162927A - 白煙防止方法及び白煙防止装置 - Google Patents
白煙防止方法及び白煙防止装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004162927A JP2004162927A JP2002325845A JP2002325845A JP2004162927A JP 2004162927 A JP2004162927 A JP 2004162927A JP 2002325845 A JP2002325845 A JP 2002325845A JP 2002325845 A JP2002325845 A JP 2002325845A JP 2004162927 A JP2004162927 A JP 2004162927A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- outside air
- exhaust gas
- white smoke
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
Abstract
【課題】工場等の施設から生じる白煙の発生を，低消費エネルギーで実現する。
【解決手段】ビール工場に白煙防止装置１を設置する。白煙防止装置１は，排気流入室４０，外気流入室４１，冷却排気室４２，混合室４３，熱交換器４５〜４７とを備えている。ビール工場内で発生した水分を多量に含む排気は，排気流入室４０に集められ，熱交換器４５〜４７に送られる。この排気は，外気流入室４１から熱交換器４５〜４７に送られた外気との間で熱交換され，冷やされる。冷やされて冷却排気室４２に流入した排気は，冷却排気室４２から混合室４３に送られ，先程排気と熱交換した後の外気と混合される。混合された排気は，湿度，温度共に低下し，その後ビール工場外に放出される。
【選択図】 図４
【解決手段】ビール工場に白煙防止装置１を設置する。白煙防止装置１は，排気流入室４０，外気流入室４１，冷却排気室４２，混合室４３，熱交換器４５〜４７とを備えている。ビール工場内で発生した水分を多量に含む排気は，排気流入室４０に集められ，熱交換器４５〜４７に送られる。この排気は，外気流入室４１から熱交換器４５〜４７に送られた外気との間で熱交換され，冷やされる。冷やされて冷却排気室４２に流入した排気は，冷却排気室４２から混合室４３に送られ，先程排気と熱交換した後の外気と混合される。混合された排気は，湿度，温度共に低下し，その後ビール工場外に放出される。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，水蒸気を多量に含む排気を放出する施設における白煙を防止する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特定の食品工場，大型調理場，各種化学工場等の施設では，外気よりも高温で水蒸気を多量に含む排気が発生する。例えば，ビール工場では，ビール製造の仕込み工程において原料に湯を注ぎ，麦汁を抽出する処理等が行われており，この際，大量の水蒸気を含む排気が発生する。この発生した水蒸気を含む排気は，従来は工場の排気管等からそのまま屋外に放出されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高温・高湿の排気が屋外に放出されると，当該排気が外気によって冷やされ凝縮し白煙となって立ち昇っていく。このとき発生する白煙は，人や自然環境に対し有害な物質ではないが，工場から立ち昇る白煙は，昨今の環境問題の高まりの中，世間の誤解を招くものであり，また企業のイメージダウンに繋がるものである。また，廃棄物の工場外排出を無くすことを宣言している企業にとっては重要な課題である。
【０００４】
かかる観点から，白煙の発生を防止する必要がある。白煙を防止する方法として，例えば工場等に設置される冷却塔は，冷却塔の取入外気を，プレヒータによって加熱し，当該加熱後の外気と排気とを混合してから，排気を冷却塔外に放出する方法が提案されている。この場合，図１１に示すように空気線図において，状態点１００の取入外気が，加熱により状態点１０１になる。高温・高湿の排気と加熱後の取入外気が混合されると，排気の温度，湿度が低下し，状態点１０２の排気が状態点１０３になる。この結果，混合後の排気が工場外に放出された際の排気の状態変化直線（状態点１００と状態点１０３とを結ぶ操作線）が，飽和曲線と交わり難くなり，確かに白煙の発生を抑制できる。
【０００５】
しかしながら，このような冷却塔の白煙防止方法では，取入外気をプレヒータ等の加熱手段により加熱する必要があるので，この際大きなエネルギーが必要になる。特に，ビール工場のように２４時間連続稼動する工場では，加熱のための消費エネルギーが膨大になり，そのためのコストが増大する。また，上記方法では，冷却塔内に加熱手段を設置する必要があり，その分冷却塔の構造が複雑化し，また大型化していた。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ビール工場をはじめとする施設において，高温・高湿の排気から生ずる白煙を，より低消費エネルギーで防止できる白煙防止方法及び白煙防止装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，施設内で発生した高温・高湿の排気を施設外に放出するにあたり，外気と前記排気との間で熱交換を行い，その後前記熱交換後の外気と熱交換後の排気とを混合してから，当該混合排気を前記施設外に放出することを特徴とする白煙防止方法が提供される。
【０００８】
この発明によれば，先ず，施設内で発生した高温・高湿の排気と外気との間で熱交換が行われるので，外気は温められて，図１に示すように外気の状態点Ａが状態点Ｂに移動する。一方，施設内で発生した高温・高湿の排気は冷却されて，排気の状態点Ｃが状態点Ｄに移動する。その後，熱交換後の外気と熱交換後の排気とが混合されるので，外気の状態点Ｂと排気の状態点Ｄが，状態点Ｂと状態点Ｄを結ぶ直線上にある状態点Ｅに移動する。この結果，その後施設外に放出され，外気に拡散していく排気の状態は，状態点Ｅと状態点Ａを結ぶ操作線Ｐ上を変化していくことになる。この操作線Ｐは，飽和曲線Ｑと交わらないので，施設から放出される排気が凝縮し白煙になることが防止される。したがって，低温の冬期や湿度の比較的高い梅雨時においても白煙の防止を行うことができる。また，この発明によれば，排気の熱エネルギーを用いて外気を昇温させることができるので，加熱のためのエネルギーが必要ない。したがって，白煙防止を低イニシャルコスト，低消費エネルギーで実現できる。さらに，外気を加熱のためのプレヒータ等の加熱手段を別途備える必要がないので，白煙防止をより簡易な機構で実現できる。
【０００９】
前記施設が，ビール工場の場合，前記排気は，ビール製造における仕込み工程時に生じるものであって，水蒸気を多量に含む排気であってもよい。ビール工場は，通常一年を通して稼動し続けており，高温・高湿の排気が発生する仕込み工程が年中行われている。したがって，ビール工場では，白煙の発生が一年を通して懸念されており，上述したような白煙防止方法を，ビール工場に採用するメリットは大きい。なお，ここで言うビールは，麦芽を原料とするアルコール飲料であり，発泡酒等も含まれる。
【００１０】
排気は，ビール工場内の槽内に湯又は高温状態の半製品が供給されたときに生じる。前記排気と外気との熱交換と，前記熱交換後の外気と熱交換後の排気との混合は，施設内における排気の発生する槽に湯又は高温状態の半製品が供給されている時にのみ行われるようにしてもよい。かかる場合，前記熱交換や前記混合に必要なファン等の稼働時間を減らすことができるので，消費エネルギーを低減することができる。なお，半製品には，例えば完成製品でない各製造工程時における製品，例えばビール製造では，麦汁等が含まれる。
【００１１】
請求項４の発明によれば，施設内の高温・高湿の排気を施設外に放出する際の白煙の発生を防止する装置は，当該装置のチャンバ内に，外気を取り込む外気用ファンと，前記施設内で発生し前記施設外に放出される前の排気を前記チャンバ内に取り込む排気用ファンと，前記排気と外気との間で熱交換を行う熱交換部と，前記熱交換された外気と熱交換された排気とを混合させる混合部と，前記混合された排気を前記チャンバ外に放出する排気管が備えられたことを特徴とする白煙防止装置が提供される。
【００１２】
この発明によれば，施設内で発生した排気と外気との間で熱交換を行い，その後その排気と外気を混合してから，混合排気を施設外に放出することができる。したがって，先に説明した白煙防止方法を実施でき，より低消費エネルギーで白煙の防止を実現できる。
【００１３】
前記熱交換部は，複数のガス―ガス熱交換器を備えており，前記複数のガス−ガス熱交換器は，前記外気の流路と前記排気の流路が交叉する位置に配置され，さらに前記複数のガス−ガス熱交換器は，前記排気の流路に対しては当該排気の流路に沿って直列的に，前記外気の流路に対しては当該外気の流路に並列的に配置されていてもよい。
【００１４】
かかる場合，施設内で発生した高温・高湿の排気が，複数のガス―ガス熱交換器を順に通過するので，より効率的に外気との間で熱交換を行うことができる。したがって，排気が比較的高温であっても，当該排気を十分かつ確実に冷却することができる。
【００１５】
前記ガス−ガス熱交換器は，前記外気と前記排気とを直交する二方向から通過させて，通過中の外気と排気との間で熱交換を行うものであり，前記ガス−ガス熱交換器における排気の流入する流入面に対向する流出面は，隣り合うガス−ガス熱交換器の排気の流入面に対して１８０°以下の所定角度をなすようにしていてもよい。なお，前記所定角度は，直角であってもよい。かかる場合，複数のガスーガス熱交換器を無駄なスペースを使わずに設置することができ，装置全体をコンパクト化することができる。
【００１６】
前記白煙防止装置における前記施設が，ビール工場であって，前記ビール工場は，ビール主原料に湯が供給される仕込槽と，麦汁が抽出される濾過槽と，前記濾過槽で抽出された麦汁が貯留される受槽と，麦汁中の熱凝固物が除去されるワールプール槽と，を少なくとも備えており，前記排気用ファンによって，前記仕込槽，濾過槽，受槽及びワールプール槽で発生した排気が前記チャンバ内に取り込まれるものであってもよい。
【００１７】
本発明によれば，ビール工場の前記各槽から発生する排気を白煙防止装置のチャンバ内に導入し，白煙防止処理をしてから工場外に放出できるので，ビール工場から立ち上る白煙を防止できる。ビール工場は，一年を通して稼動しており，この工場からの白煙を防止するメリットは大きい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図２は，本実施の形態にかかる白煙防止装置１の設置されたビール工場２の構成図である。ビール工場２におけるビール製造には，仕込み工程，発酵工程，貯酒工程等がある。このうち仕込み工程では，ビール原料である麦芽と副原料とに湯を加え，糖化する糖化処理，麦汁にホップを加えて煮沸する煮沸処理，麦汁中の熱凝固物を除去するワールプール処理等が行われる。なお，糖化処理は，必ずしも副原料を加えなくてもよい。
【００１９】
上述の仕込み工程の各処理を行うにあたって，例えばビール工場２の仕込み室Ｒ内には，糖化処理が行われる仕込槽３，麦汁を抽出する濾過槽４，濾過槽４で抽出された麦汁を貯留する受槽５，ワールプール処理が行われるワールプール槽６等が備えられている。
【００２０】
前記各槽３〜６は，各々の配管１０〜１３によって集合配管１４に連通接続されており，各槽３〜６で発生した高温・高湿の排気は，各配管１０〜１３を通じて集合配管１４に集められる。各配管１０〜１３には，それぞれダンパ１５〜１８が設けられている。集合配管１４は，接続配管１９によって例えばビール工場２の屋上に設置された白煙防止装置１に連通接続されている。白煙防止装置１には，白煙防止装置１で処理された排気を大気に放出するための排気管Ｇが取り付けられている。したがって，各槽３〜６から発生した高温・高湿の排気は，各配管１０〜１３，集合配管１４，接続配管１９を介して白煙防止装置１に送られ，白煙防止装置１で所定の処理が施された後排気管Ｇからビール工場２外に放出される。
【００２１】
例えば仕込槽３には，図３に示すように上述の配管１０に加えサブ配管２０が接続されている。サブ配管２０は，例えばビール工場２外に直接連通するダクト（図示せず）に接続されている。したがって，仕込槽３は，外気に開放されている。また，仕込槽３には，仕込槽３内で生成された半製品を排出する排出管２１が設けられている。そして，仕込槽３内から半製品を排出する際には，ダンパ１５が閉鎖される。仕込槽３は，サブ配管２０を介して外気に開放されているので，半製品の排出により仕込槽３内が負圧になることがなく，半製品の排出時に仕込槽３が破損することを防止できる。なお，サブ配管２０により，仕込槽３内の排気を白煙防止装置１を通らずにビール工場２外に放出することも可能である。
【００２２】
仕込槽３には，高温の湯を原料等に供給する供給器２２が備えられている。供給器２２に接続され，供給器２２に湯を供給する供給管２３には，供給自動弁２４が設けられている。供給自動弁２４を開放することによって，湯が供給器２２に送られ，仕込槽３内に供給される。なお，この湯の供給によって仕込槽３内に発生した排気が白煙防止装置１に送られ処理される。また，仕込槽３には，仕込槽３内に半製品を供給する半製品供給管Ａ１が設けられており，その半製品供給管Ａ１には，供給自動弁Ｂ１が取り付けられている。供給自動弁Ｂ１を開閉することによって，半製品供給管Ａ１から半製品を仕込槽３内に供給できる。
【００２３】
図２に示すように仕込槽３以外の他の槽４〜６にも，仕込槽３と同様に上述のダクト（図示せず）に連通する各サブ配管２５〜２７が接続されている。各槽４〜６には，各槽４〜６内で生成された半製品を排出する各排出管２８〜３０が接続されている。また，各槽４〜６には，各槽４〜６内に湯を供給する供給器３１〜３３が設けられている。供給器３１〜３３に湯を供給する供給管３４〜３６には，それぞれ供給自動弁３７〜３９が取り付けられている。さらに，各槽４〜６には，前工程で生成された高温の半製品を各槽４〜６内に供給する半製品供給管Ａ２〜Ａ４が各々設けられており，その各半製品供給管Ａ２〜Ａ４には，供給自動弁Ｂ２〜Ｂ４がそれぞれ取り付けられている。
【００２４】
図４は，白煙防止装置１の構成の概略を示す縦断面の説明図である。白煙防止装置１は，例えば外形が略直方体形状を備え，例えばその外枠がチャンバＣに覆われている。チャンバＣ内には，排気流入室４０，外気流入室４１，冷却排気室４２，混合部としての混合室４３が設けられている。排気流入室４０は，前記各槽３〜６からの水蒸気を多量に含む排気が流入する領域であり，冷却排気室４２は，排気流入室４０から送られ後述する熱交換器で冷却された排気が流入する領域である。また，外気流入室４１は，外気を取り込む領域であり，混合室４３は，熱交換後の外気と熱交換後の排気を混合する領域である。
【００２５】
例えば排気流入室４０と冷却排気室４２，外気流入室４１と混合室４３とは，図４に示すように側面から見て，それぞれ異なる対角線上に位置している。すなわち，排気流入室４０は，側面から見てチャンバＣの左側上部に，冷却排気室４２は，右側下部に，外気流入室４１は左側下部に，混合室４３は，右側上部に配置されている。また，チャンバＣ内には，排気流入室４０と外気流入室４１との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ１と，排気流入室４０と混合室４３との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ２と，外気流入室４１と冷却排気室４２との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ３と，冷却排気室４２と混合室４３との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ４とが設けられている。遮断壁Ｐ４には，後述する第１のファン５６により送風された排気を混合室４３内に誘導する誘導ダクト４４が設けられている。
【００２６】
白煙防止装置１の中央部付近には，排気と外気との間の熱交換を行う複数，例えば３つの熱交換器４５，４６，４７が設置されている。この３つの熱交換器４５，４６，４７は，白煙防止装置１の上部から下部に向けて順に並設されている。これらの熱交換器４５〜４７は，ガス―ガス熱交換器であり，例えばプレート型クロスフロー式のものが用いられる。
【００２７】
このプレート型クロスフロー式の各熱交換器４５〜４７は，例えば図５に示すように略直方体の形態を有し，熱交換器４５〜４７には，内部に並設された複数の平板によって，直交する貫通流路４８，４９が複数形成されている。貫通する方向の異なる貫通流路４８と貫通流路４９とは，交互に形成されており，隣り合う貫通流路４８，４９間で熱の授受を行うことができる。したがって，外気と排気とを，直交する二方向から貫通流路４８若しくは貫通流路４９に各々流し込むことによって，外気と排気との間で熱の交換を行うことができる。熱交換器４５〜４７には，ドレイン管５０が取り付けられており，熱交換器４５〜４７で高温・高湿排気から凝縮した水を回収し，排出することができる。なお，貫通流路４８，４９内には，熱の交換効率を高めるためにフィンが取り付けられていてもよい。
【００２８】
熱交換器４５〜４７は，図４に示すように長手方向の中心軸周りに所定角度回転させた状態で設置されており，貫通流路４８，４９を通過する排気と外気は，例えば４５°の俯角又は仰角をなす方向に流れる。
【００２９】
熱交換器４５の排気の流入面にある排気用流入口４５ａは，排気流入室４０に開口している。熱交換器４５と４６の混合室４３側には，熱交換器４５に流入し，熱交換器４５の流出面にある排気用吐出し口４５ｂから流出した排気が混合室４３に漏れるのを防止し，当該排気を熱交換器４６の排気用流入口４６ａに誘導する仕切板５１が備えられている。また，熱交換器４６と４７の外気流入室４１側には，熱交換器４６を通過し，排気用吐出し口４６ｂから流出した排気が外気流入室４１に漏れるのを防止し，当該排気を熱交換器４７の排気用流入口４７ａに誘導する仕切板５２が備えられている。熱交換器４７の排気用吐出し口４７ｂは，冷却排気室４２に開口しており，排気用流入口４７ａから熱交換器４７内に流入した排気は，排気用吐出し口４７ｂから冷却排気室４２に流出される。したがって，排気流入室４０→排気用流入口４５ａ→排気用吐出し口４５ｂ→排気用流入口４６ａ→排気用吐出し口４６ｂ→排気用流入口４７ａ→排気用吐出し口４７ｂ→冷却排気室４２で構成される排気の流路が形成され，排気流入室４０の排気は，熱交換器４５，４６，４７を順に通過し，冷却排気室４２に流入する。換言すると，熱交換器４５〜４７は，排気の流路に沿って直列的に配置され，排気は，上方から下方に向かってジグザグ状に流れる。また，熱交換器の排気用吐き出し口４５ｂ，４６ｂのある流出面は，隣り合う熱交換器の排気用流入口４６ａ，４７ａのある流入面に対して直角になっている。
【００３０】
一方，熱交換器４５の外気用流入口４５ｃ，熱交換器４６の外気用流入口４６ｃ，熱交換器４７の外気用流入口４７ｃは，外気流入室４１に開口しており，熱交換器４５の外気用吐出し口４５ｄ，熱交換器４６の外気用吐出し口４６ｄ，熱交換器４７の外気用吐出し口４７ｄは，混合室４３に開口している。したがって，外気流入室４１の外気は，分流していずれかの熱交換器４５〜４７を通過し，混合室４３に流入する。すなわち，熱交換器４５〜４７は，外気の流路から見て並列的に配置されている。
【００３１】
冷却排気室４２には，第１のファン５６が備えられており，この第１のファン５６の稼動によって，接続配管１９からの排気が排気流入室４０内に導入され，当該排気を冷却排気室４２側に流すことができる。さらに，第１のファン５６により，冷却排気室４２に流入した排気を混合室４３に送風できる。この第１のファン５６は，図６に示すように平面から見て熱交換器４５〜４７の外気用吐出し口４５ｄ〜４７ｄの正面から外れた位置に設けられており，第１のファン５６からの排気と外気用吐出し口４５ｄ〜４７ｄから流出した外気との間で旋回流が形成される。それ故，混合室４３において排気と外気が効率よく混合される。一方，外気流入室４１には，吸入ダクト５７から当該室内に外気を吸入し，室内の外気を混合室４３に吹き出す外気用ファンとしての第２のファン５８が備えられている。
【００３２】
例えば第１及び第２のファン５６，５８は，例えば白煙防止装置１の動作を制御する制御装置５９によって制御されている。制御装置５９は，第１のファン５６，第２のファン５８の動停止のタイミングを制御できる。また，制御装置５９は，第１のファン５６，第２のファン５８の出力を制御し，送風する外気又は排気の流量を所定の流量に調節できる。したがって，制御装置５９は，熱交換器４５〜４７に送られる排気と外気との風量比，質量比を調節できる。なお，排気流入室４０に流量を検出する測定器（図示せず）を取付け，その測定器の測定値に基づいて外気の送風量を変更することによって前記風量比，質量比の調節を行ってもよい。また，制御装置５９は，例えば上述のダンパ１５〜１８の開閉の制御も行っており，第１のファン，第２のファン５８の稼動に連動させて，所望のダンパ１５〜１８を所定のタイミングで開閉できる。
【００３３】
混合室４３には，排気管Ｇが接続されており，熱交換後の外気と熱交換後の排気とが混合された排気は，当該排気管Ｇからビール工場２外に放出される。なお，混合室４３には，該両流体の混合を促進させるための旋回流を生じさせるガイドベーン，邪魔板等の混合促進手段を備えていてもよい。
【００３４】
次に，以上のように構成されたビール工場２の白煙防止装置１の作用について説明する。ビール製造の仕込み工程において，例えば仕込槽３，濾過槽４，ワールプール槽６では，高温高湿度（湿度１００％）の排気が発生する。例えば麦芽と副原料に湯を供給する仕込み処理が開始されると，ダンパ１５が開放され，仕込槽３で発生した水蒸気を多量に含む排気は，配管１０，集合配管１４，接続配管１９を介して白煙防止装置１に送られる。他の槽４〜６においても同様に，各槽４〜６で処理が開始されると，各ダンパ１６〜１７が開放され，水蒸気を多量に含む排気が白煙防止装置１に送られる。
【００３５】
白煙防止装置１に送られた排気は，先ず，排気流入室４０に流入し，第１のファン５６によって熱交換器４５，４６，４７を介して冷却排気室４２に吸引される。このとき，第２のファン５８によって吸入ダクト５７から，例えば−５℃，相対湿度５０％の外気が外気流入室４１に取り込まれ，熱交換器４５〜４７を介して混合室４３側に送られる。このとき外気流入室４１に取り込まれる外気の流量は，例えば外気と排気の風量比が約１：５，質量比が約１：１０になるように調節される。
【００３６】
外気と排気の流路が交叉する熱交換器４５〜４７においては，排気と外気との間で熱の授受が行われ，例えば排気が，図７に示すように７５℃，相対湿度１００％（状態点７０）から６５℃，相対湿度１００％（状態点７１）に冷却され，外気が，−５℃，相対湿度５０％（状態点７２）から４５℃，相対湿度５％（状態点７３）に昇温される。このように，排気温度は下がり排気から凝縮した水は，ドレイン管５０から排出される。
【００３７】
熱交換器４５〜４７を順に通過し，冷却された排気は，冷却排気室４２に流入し，当該冷却排気室４２から第１のファン５６によって混合室４３内に送られる。混合室４３内に流れ込んだ排気は，外気流入室４１から送られた熱交換した後の外気と混合し，例えば４６℃，相対湿度２８％（状態点７４）になる。この結果，混合後の排気の状態点７４と，外気の状態点７２を直線で結んだ操作線７５と飽和曲線７６とが接触しなくなるので，排気をビール工場２外に放出しても凝縮せず，白煙を生じることがなくなる。このように白煙が生じないように状態変化された排気は，混合室４３から排気管Ｇを介してビール工場２外に放出される。
【００３８】
以上の実施の形態によれば，ビール工場２に，外気と排気との間で熱交換する熱交換器４５〜４７と，熱交換後の外気と排気とを混合させる混合室４３とを備えた白煙防止装置１を設けたので，排気を，外気と接触しても結露しない状態に変化させてからビール工場２外に放出できる。この結果，ビール工場２外に放出された排気が，白煙を発生することがなく，ビール工場２から白煙が立ち昇ることがなくなる。また，外気を用いて排気の状態を変化させているので，外気の温度等に応じた状態変化が行われ，冬期においても白煙の発生を防止することができる。また，外気を用いると，上述した加熱を伴う白煙防止方法のような加熱のためのエネルギーが不要になり，白煙の防止を低消費エネルギで実現できる。
【００３９】
熱交換器４５〜４７を排気の通過する経路に対して直列的に配置したので，排気の温度をより効率的に下げることができる。なお，熱交換器の数は，任意に選択できる。
【００４０】
ところで，以上の実施の形態で記載した白煙防止装置１は，いずれかの槽３〜６に湯又は半製品が供給されている時にのみ稼動するようにしてもよい。
【００４１】
例えば図８に示すように，各槽３〜６の供給自動弁２４，３７〜３９，Ｂ１〜Ｂ４の開閉は，中央制御盤９０に制御されている。つまり，供給自動弁２４，３７〜３９，Ｂ１〜Ｂ４は，中央制御盤９０からの湯又は半製品の供給指令の信号により，個別に開放され，所定の槽３〜６に湯又は半製品が供給される。中央制御盤９０は，制御装置５９にも信号を送信可能であり，制御装置５９は，前記供給指令の信号を受けて，いずれか又は複数のダンパ１５〜１８を開放し，更に第１のファン５６，第２のファン５８を稼動させることができる。すなわち，制御装置５９は，前記供給指令の信号により，白煙防止装置１を稼動させることができる。かかる構成により，ビール工場２内で湯又は半製品がいずれかの槽３〜６に供給されている時にのみ，白煙防止装置１を稼動させることが可能である。
【００４２】
例えば各槽３〜６で湯又は半製品の供給が行われていない場合には，白煙防止装置１が停止されている。そして，例えば中央制御盤９０から供給自動弁２４に供給指令の信号が出力され，仕込槽３に湯が供給された時に，制御装置５９により白煙防止装置１が稼動される。供給自動弁２４が閉鎖され，仕込槽３への湯の供給が停止された時に，白煙防止装置１が停止される。
【００４３】
この例によれば，湯や半製品がいずれの槽３〜６にも供給されていない時には，白煙防止装置１が稼動しないので，その分消費エネルギを低減できる。なお，湯や半製品の供給停止後，所定時間，例えば数分〜数１０分間，白煙防止装置１を稼動させておくことも，制御装置５９の設定により行うことができる。
【００４４】
前記実施の形態では，排気流入室４０に流入した排気がジグザグ状に流れるように熱交換器４５〜４７を配置したが，図９に示すように排気が直線的に流れるように，隣り合う熱交換器９１〜９３の排気の流出面と流入面が対向するように熱交換器９１〜９３を配置してもよい。さらに，直線状に配置された前記熱交換器９１〜９３を図１０に示すように所定角度，例えば４５°傾かせて設けてもよい。
【００４５】
以上の実施の形態で記載した白煙防止装置１の数は，任意に選択でき，一箇所の工場に複数の白煙防止装置を設けてもよいし，槽の数に応じて設けてもよい。
【００４６】
また，以上の実施の形態で記載した白煙防止装置１は，ビール工場に適用したが，高温，高湿の排気が発生し，屋外への放出が必要な他の施設，例えば大型調理場，化学工場等にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば，一年を通じて白煙の防止ができ，白煙の発生による企業イメージの低下を回避できる。また，白煙を防止する際に排気の加熱を伴わないので，エネルギの消費が低減され，低コストで白煙防止を実現できる。さらに，一の装置に白煙を防止する機能が集約されているので，白煙防止装置の施設管理・保守が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における排気と外気の空気線図である。
【図２】ビール工場内の主要な槽と白煙防止装置との構成を示す説明図である。
【図３】仕込槽の構成を示す説明図である。
【図４】白煙防止装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】熱交換器の構成を模式的に示した説明図である。
【図６】白煙防止装置の構成を示す横断面の説明図である。
【図７】本実施の形態における排気と外気の空気線図である。
【図８】ビール工場内の主な構成を示す説明図である。
【図９】熱交換器の他の配置例を示す白煙防止装置の縦断面の説明図である。
【図１０】熱交換器の他の配置例を示す白煙防止装置の縦断面の説明図である。
【図１１】既に提案されている冷却塔の白煙防止方法における排気空気の空気線図である。
【符号の説明】
１ 白煙防止装置
２ ビール工場
３ 仕込槽
４０ 排気流入室
４１ 外気流入室
４２ 冷却排気室
４３ 混合室
４５〜４７ 熱交換器
【発明の属する技術分野】
本発明は，水蒸気を多量に含む排気を放出する施設における白煙を防止する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特定の食品工場，大型調理場，各種化学工場等の施設では，外気よりも高温で水蒸気を多量に含む排気が発生する。例えば，ビール工場では，ビール製造の仕込み工程において原料に湯を注ぎ，麦汁を抽出する処理等が行われており，この際，大量の水蒸気を含む排気が発生する。この発生した水蒸気を含む排気は，従来は工場の排気管等からそのまま屋外に放出されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高温・高湿の排気が屋外に放出されると，当該排気が外気によって冷やされ凝縮し白煙となって立ち昇っていく。このとき発生する白煙は，人や自然環境に対し有害な物質ではないが，工場から立ち昇る白煙は，昨今の環境問題の高まりの中，世間の誤解を招くものであり，また企業のイメージダウンに繋がるものである。また，廃棄物の工場外排出を無くすことを宣言している企業にとっては重要な課題である。
【０００４】
かかる観点から，白煙の発生を防止する必要がある。白煙を防止する方法として，例えば工場等に設置される冷却塔は，冷却塔の取入外気を，プレヒータによって加熱し，当該加熱後の外気と排気とを混合してから，排気を冷却塔外に放出する方法が提案されている。この場合，図１１に示すように空気線図において，状態点１００の取入外気が，加熱により状態点１０１になる。高温・高湿の排気と加熱後の取入外気が混合されると，排気の温度，湿度が低下し，状態点１０２の排気が状態点１０３になる。この結果，混合後の排気が工場外に放出された際の排気の状態変化直線（状態点１００と状態点１０３とを結ぶ操作線）が，飽和曲線と交わり難くなり，確かに白煙の発生を抑制できる。
【０００５】
しかしながら，このような冷却塔の白煙防止方法では，取入外気をプレヒータ等の加熱手段により加熱する必要があるので，この際大きなエネルギーが必要になる。特に，ビール工場のように２４時間連続稼動する工場では，加熱のための消費エネルギーが膨大になり，そのためのコストが増大する。また，上記方法では，冷却塔内に加熱手段を設置する必要があり，その分冷却塔の構造が複雑化し，また大型化していた。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ビール工場をはじめとする施設において，高温・高湿の排気から生ずる白煙を，より低消費エネルギーで防止できる白煙防止方法及び白煙防止装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，施設内で発生した高温・高湿の排気を施設外に放出するにあたり，外気と前記排気との間で熱交換を行い，その後前記熱交換後の外気と熱交換後の排気とを混合してから，当該混合排気を前記施設外に放出することを特徴とする白煙防止方法が提供される。
【０００８】
この発明によれば，先ず，施設内で発生した高温・高湿の排気と外気との間で熱交換が行われるので，外気は温められて，図１に示すように外気の状態点Ａが状態点Ｂに移動する。一方，施設内で発生した高温・高湿の排気は冷却されて，排気の状態点Ｃが状態点Ｄに移動する。その後，熱交換後の外気と熱交換後の排気とが混合されるので，外気の状態点Ｂと排気の状態点Ｄが，状態点Ｂと状態点Ｄを結ぶ直線上にある状態点Ｅに移動する。この結果，その後施設外に放出され，外気に拡散していく排気の状態は，状態点Ｅと状態点Ａを結ぶ操作線Ｐ上を変化していくことになる。この操作線Ｐは，飽和曲線Ｑと交わらないので，施設から放出される排気が凝縮し白煙になることが防止される。したがって，低温の冬期や湿度の比較的高い梅雨時においても白煙の防止を行うことができる。また，この発明によれば，排気の熱エネルギーを用いて外気を昇温させることができるので，加熱のためのエネルギーが必要ない。したがって，白煙防止を低イニシャルコスト，低消費エネルギーで実現できる。さらに，外気を加熱のためのプレヒータ等の加熱手段を別途備える必要がないので，白煙防止をより簡易な機構で実現できる。
【０００９】
前記施設が，ビール工場の場合，前記排気は，ビール製造における仕込み工程時に生じるものであって，水蒸気を多量に含む排気であってもよい。ビール工場は，通常一年を通して稼動し続けており，高温・高湿の排気が発生する仕込み工程が年中行われている。したがって，ビール工場では，白煙の発生が一年を通して懸念されており，上述したような白煙防止方法を，ビール工場に採用するメリットは大きい。なお，ここで言うビールは，麦芽を原料とするアルコール飲料であり，発泡酒等も含まれる。
【００１０】
排気は，ビール工場内の槽内に湯又は高温状態の半製品が供給されたときに生じる。前記排気と外気との熱交換と，前記熱交換後の外気と熱交換後の排気との混合は，施設内における排気の発生する槽に湯又は高温状態の半製品が供給されている時にのみ行われるようにしてもよい。かかる場合，前記熱交換や前記混合に必要なファン等の稼働時間を減らすことができるので，消費エネルギーを低減することができる。なお，半製品には，例えば完成製品でない各製造工程時における製品，例えばビール製造では，麦汁等が含まれる。
【００１１】
請求項４の発明によれば，施設内の高温・高湿の排気を施設外に放出する際の白煙の発生を防止する装置は，当該装置のチャンバ内に，外気を取り込む外気用ファンと，前記施設内で発生し前記施設外に放出される前の排気を前記チャンバ内に取り込む排気用ファンと，前記排気と外気との間で熱交換を行う熱交換部と，前記熱交換された外気と熱交換された排気とを混合させる混合部と，前記混合された排気を前記チャンバ外に放出する排気管が備えられたことを特徴とする白煙防止装置が提供される。
【００１２】
この発明によれば，施設内で発生した排気と外気との間で熱交換を行い，その後その排気と外気を混合してから，混合排気を施設外に放出することができる。したがって，先に説明した白煙防止方法を実施でき，より低消費エネルギーで白煙の防止を実現できる。
【００１３】
前記熱交換部は，複数のガス―ガス熱交換器を備えており，前記複数のガス−ガス熱交換器は，前記外気の流路と前記排気の流路が交叉する位置に配置され，さらに前記複数のガス−ガス熱交換器は，前記排気の流路に対しては当該排気の流路に沿って直列的に，前記外気の流路に対しては当該外気の流路に並列的に配置されていてもよい。
【００１４】
かかる場合，施設内で発生した高温・高湿の排気が，複数のガス―ガス熱交換器を順に通過するので，より効率的に外気との間で熱交換を行うことができる。したがって，排気が比較的高温であっても，当該排気を十分かつ確実に冷却することができる。
【００１５】
前記ガス−ガス熱交換器は，前記外気と前記排気とを直交する二方向から通過させて，通過中の外気と排気との間で熱交換を行うものであり，前記ガス−ガス熱交換器における排気の流入する流入面に対向する流出面は，隣り合うガス−ガス熱交換器の排気の流入面に対して１８０°以下の所定角度をなすようにしていてもよい。なお，前記所定角度は，直角であってもよい。かかる場合，複数のガスーガス熱交換器を無駄なスペースを使わずに設置することができ，装置全体をコンパクト化することができる。
【００１６】
前記白煙防止装置における前記施設が，ビール工場であって，前記ビール工場は，ビール主原料に湯が供給される仕込槽と，麦汁が抽出される濾過槽と，前記濾過槽で抽出された麦汁が貯留される受槽と，麦汁中の熱凝固物が除去されるワールプール槽と，を少なくとも備えており，前記排気用ファンによって，前記仕込槽，濾過槽，受槽及びワールプール槽で発生した排気が前記チャンバ内に取り込まれるものであってもよい。
【００１７】
本発明によれば，ビール工場の前記各槽から発生する排気を白煙防止装置のチャンバ内に導入し，白煙防止処理をしてから工場外に放出できるので，ビール工場から立ち上る白煙を防止できる。ビール工場は，一年を通して稼動しており，この工場からの白煙を防止するメリットは大きい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図２は，本実施の形態にかかる白煙防止装置１の設置されたビール工場２の構成図である。ビール工場２におけるビール製造には，仕込み工程，発酵工程，貯酒工程等がある。このうち仕込み工程では，ビール原料である麦芽と副原料とに湯を加え，糖化する糖化処理，麦汁にホップを加えて煮沸する煮沸処理，麦汁中の熱凝固物を除去するワールプール処理等が行われる。なお，糖化処理は，必ずしも副原料を加えなくてもよい。
【００１９】
上述の仕込み工程の各処理を行うにあたって，例えばビール工場２の仕込み室Ｒ内には，糖化処理が行われる仕込槽３，麦汁を抽出する濾過槽４，濾過槽４で抽出された麦汁を貯留する受槽５，ワールプール処理が行われるワールプール槽６等が備えられている。
【００２０】
前記各槽３〜６は，各々の配管１０〜１３によって集合配管１４に連通接続されており，各槽３〜６で発生した高温・高湿の排気は，各配管１０〜１３を通じて集合配管１４に集められる。各配管１０〜１３には，それぞれダンパ１５〜１８が設けられている。集合配管１４は，接続配管１９によって例えばビール工場２の屋上に設置された白煙防止装置１に連通接続されている。白煙防止装置１には，白煙防止装置１で処理された排気を大気に放出するための排気管Ｇが取り付けられている。したがって，各槽３〜６から発生した高温・高湿の排気は，各配管１０〜１３，集合配管１４，接続配管１９を介して白煙防止装置１に送られ，白煙防止装置１で所定の処理が施された後排気管Ｇからビール工場２外に放出される。
【００２１】
例えば仕込槽３には，図３に示すように上述の配管１０に加えサブ配管２０が接続されている。サブ配管２０は，例えばビール工場２外に直接連通するダクト（図示せず）に接続されている。したがって，仕込槽３は，外気に開放されている。また，仕込槽３には，仕込槽３内で生成された半製品を排出する排出管２１が設けられている。そして，仕込槽３内から半製品を排出する際には，ダンパ１５が閉鎖される。仕込槽３は，サブ配管２０を介して外気に開放されているので，半製品の排出により仕込槽３内が負圧になることがなく，半製品の排出時に仕込槽３が破損することを防止できる。なお，サブ配管２０により，仕込槽３内の排気を白煙防止装置１を通らずにビール工場２外に放出することも可能である。
【００２２】
仕込槽３には，高温の湯を原料等に供給する供給器２２が備えられている。供給器２２に接続され，供給器２２に湯を供給する供給管２３には，供給自動弁２４が設けられている。供給自動弁２４を開放することによって，湯が供給器２２に送られ，仕込槽３内に供給される。なお，この湯の供給によって仕込槽３内に発生した排気が白煙防止装置１に送られ処理される。また，仕込槽３には，仕込槽３内に半製品を供給する半製品供給管Ａ１が設けられており，その半製品供給管Ａ１には，供給自動弁Ｂ１が取り付けられている。供給自動弁Ｂ１を開閉することによって，半製品供給管Ａ１から半製品を仕込槽３内に供給できる。
【００２３】
図２に示すように仕込槽３以外の他の槽４〜６にも，仕込槽３と同様に上述のダクト（図示せず）に連通する各サブ配管２５〜２７が接続されている。各槽４〜６には，各槽４〜６内で生成された半製品を排出する各排出管２８〜３０が接続されている。また，各槽４〜６には，各槽４〜６内に湯を供給する供給器３１〜３３が設けられている。供給器３１〜３３に湯を供給する供給管３４〜３６には，それぞれ供給自動弁３７〜３９が取り付けられている。さらに，各槽４〜６には，前工程で生成された高温の半製品を各槽４〜６内に供給する半製品供給管Ａ２〜Ａ４が各々設けられており，その各半製品供給管Ａ２〜Ａ４には，供給自動弁Ｂ２〜Ｂ４がそれぞれ取り付けられている。
【００２４】
図４は，白煙防止装置１の構成の概略を示す縦断面の説明図である。白煙防止装置１は，例えば外形が略直方体形状を備え，例えばその外枠がチャンバＣに覆われている。チャンバＣ内には，排気流入室４０，外気流入室４１，冷却排気室４２，混合部としての混合室４３が設けられている。排気流入室４０は，前記各槽３〜６からの水蒸気を多量に含む排気が流入する領域であり，冷却排気室４２は，排気流入室４０から送られ後述する熱交換器で冷却された排気が流入する領域である。また，外気流入室４１は，外気を取り込む領域であり，混合室４３は，熱交換後の外気と熱交換後の排気を混合する領域である。
【００２５】
例えば排気流入室４０と冷却排気室４２，外気流入室４１と混合室４３とは，図４に示すように側面から見て，それぞれ異なる対角線上に位置している。すなわち，排気流入室４０は，側面から見てチャンバＣの左側上部に，冷却排気室４２は，右側下部に，外気流入室４１は左側下部に，混合室４３は，右側上部に配置されている。また，チャンバＣ内には，排気流入室４０と外気流入室４１との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ１と，排気流入室４０と混合室４３との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ２と，外気流入室４１と冷却排気室４２との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ３と，冷却排気室４２と混合室４３との間で流体の流入出を防止する遮断壁Ｐ４とが設けられている。遮断壁Ｐ４には，後述する第１のファン５６により送風された排気を混合室４３内に誘導する誘導ダクト４４が設けられている。
【００２６】
白煙防止装置１の中央部付近には，排気と外気との間の熱交換を行う複数，例えば３つの熱交換器４５，４６，４７が設置されている。この３つの熱交換器４５，４６，４７は，白煙防止装置１の上部から下部に向けて順に並設されている。これらの熱交換器４５〜４７は，ガス―ガス熱交換器であり，例えばプレート型クロスフロー式のものが用いられる。
【００２７】
このプレート型クロスフロー式の各熱交換器４５〜４７は，例えば図５に示すように略直方体の形態を有し，熱交換器４５〜４７には，内部に並設された複数の平板によって，直交する貫通流路４８，４９が複数形成されている。貫通する方向の異なる貫通流路４８と貫通流路４９とは，交互に形成されており，隣り合う貫通流路４８，４９間で熱の授受を行うことができる。したがって，外気と排気とを，直交する二方向から貫通流路４８若しくは貫通流路４９に各々流し込むことによって，外気と排気との間で熱の交換を行うことができる。熱交換器４５〜４７には，ドレイン管５０が取り付けられており，熱交換器４５〜４７で高温・高湿排気から凝縮した水を回収し，排出することができる。なお，貫通流路４８，４９内には，熱の交換効率を高めるためにフィンが取り付けられていてもよい。
【００２８】
熱交換器４５〜４７は，図４に示すように長手方向の中心軸周りに所定角度回転させた状態で設置されており，貫通流路４８，４９を通過する排気と外気は，例えば４５°の俯角又は仰角をなす方向に流れる。
【００２９】
熱交換器４５の排気の流入面にある排気用流入口４５ａは，排気流入室４０に開口している。熱交換器４５と４６の混合室４３側には，熱交換器４５に流入し，熱交換器４５の流出面にある排気用吐出し口４５ｂから流出した排気が混合室４３に漏れるのを防止し，当該排気を熱交換器４６の排気用流入口４６ａに誘導する仕切板５１が備えられている。また，熱交換器４６と４７の外気流入室４１側には，熱交換器４６を通過し，排気用吐出し口４６ｂから流出した排気が外気流入室４１に漏れるのを防止し，当該排気を熱交換器４７の排気用流入口４７ａに誘導する仕切板５２が備えられている。熱交換器４７の排気用吐出し口４７ｂは，冷却排気室４２に開口しており，排気用流入口４７ａから熱交換器４７内に流入した排気は，排気用吐出し口４７ｂから冷却排気室４２に流出される。したがって，排気流入室４０→排気用流入口４５ａ→排気用吐出し口４５ｂ→排気用流入口４６ａ→排気用吐出し口４６ｂ→排気用流入口４７ａ→排気用吐出し口４７ｂ→冷却排気室４２で構成される排気の流路が形成され，排気流入室４０の排気は，熱交換器４５，４６，４７を順に通過し，冷却排気室４２に流入する。換言すると，熱交換器４５〜４７は，排気の流路に沿って直列的に配置され，排気は，上方から下方に向かってジグザグ状に流れる。また，熱交換器の排気用吐き出し口４５ｂ，４６ｂのある流出面は，隣り合う熱交換器の排気用流入口４６ａ，４７ａのある流入面に対して直角になっている。
【００３０】
一方，熱交換器４５の外気用流入口４５ｃ，熱交換器４６の外気用流入口４６ｃ，熱交換器４７の外気用流入口４７ｃは，外気流入室４１に開口しており，熱交換器４５の外気用吐出し口４５ｄ，熱交換器４６の外気用吐出し口４６ｄ，熱交換器４７の外気用吐出し口４７ｄは，混合室４３に開口している。したがって，外気流入室４１の外気は，分流していずれかの熱交換器４５〜４７を通過し，混合室４３に流入する。すなわち，熱交換器４５〜４７は，外気の流路から見て並列的に配置されている。
【００３１】
冷却排気室４２には，第１のファン５６が備えられており，この第１のファン５６の稼動によって，接続配管１９からの排気が排気流入室４０内に導入され，当該排気を冷却排気室４２側に流すことができる。さらに，第１のファン５６により，冷却排気室４２に流入した排気を混合室４３に送風できる。この第１のファン５６は，図６に示すように平面から見て熱交換器４５〜４７の外気用吐出し口４５ｄ〜４７ｄの正面から外れた位置に設けられており，第１のファン５６からの排気と外気用吐出し口４５ｄ〜４７ｄから流出した外気との間で旋回流が形成される。それ故，混合室４３において排気と外気が効率よく混合される。一方，外気流入室４１には，吸入ダクト５７から当該室内に外気を吸入し，室内の外気を混合室４３に吹き出す外気用ファンとしての第２のファン５８が備えられている。
【００３２】
例えば第１及び第２のファン５６，５８は，例えば白煙防止装置１の動作を制御する制御装置５９によって制御されている。制御装置５９は，第１のファン５６，第２のファン５８の動停止のタイミングを制御できる。また，制御装置５９は，第１のファン５６，第２のファン５８の出力を制御し，送風する外気又は排気の流量を所定の流量に調節できる。したがって，制御装置５９は，熱交換器４５〜４７に送られる排気と外気との風量比，質量比を調節できる。なお，排気流入室４０に流量を検出する測定器（図示せず）を取付け，その測定器の測定値に基づいて外気の送風量を変更することによって前記風量比，質量比の調節を行ってもよい。また，制御装置５９は，例えば上述のダンパ１５〜１８の開閉の制御も行っており，第１のファン，第２のファン５８の稼動に連動させて，所望のダンパ１５〜１８を所定のタイミングで開閉できる。
【００３３】
混合室４３には，排気管Ｇが接続されており，熱交換後の外気と熱交換後の排気とが混合された排気は，当該排気管Ｇからビール工場２外に放出される。なお，混合室４３には，該両流体の混合を促進させるための旋回流を生じさせるガイドベーン，邪魔板等の混合促進手段を備えていてもよい。
【００３４】
次に，以上のように構成されたビール工場２の白煙防止装置１の作用について説明する。ビール製造の仕込み工程において，例えば仕込槽３，濾過槽４，ワールプール槽６では，高温高湿度（湿度１００％）の排気が発生する。例えば麦芽と副原料に湯を供給する仕込み処理が開始されると，ダンパ１５が開放され，仕込槽３で発生した水蒸気を多量に含む排気は，配管１０，集合配管１４，接続配管１９を介して白煙防止装置１に送られる。他の槽４〜６においても同様に，各槽４〜６で処理が開始されると，各ダンパ１６〜１７が開放され，水蒸気を多量に含む排気が白煙防止装置１に送られる。
【００３５】
白煙防止装置１に送られた排気は，先ず，排気流入室４０に流入し，第１のファン５６によって熱交換器４５，４６，４７を介して冷却排気室４２に吸引される。このとき，第２のファン５８によって吸入ダクト５７から，例えば−５℃，相対湿度５０％の外気が外気流入室４１に取り込まれ，熱交換器４５〜４７を介して混合室４３側に送られる。このとき外気流入室４１に取り込まれる外気の流量は，例えば外気と排気の風量比が約１：５，質量比が約１：１０になるように調節される。
【００３６】
外気と排気の流路が交叉する熱交換器４５〜４７においては，排気と外気との間で熱の授受が行われ，例えば排気が，図７に示すように７５℃，相対湿度１００％（状態点７０）から６５℃，相対湿度１００％（状態点７１）に冷却され，外気が，−５℃，相対湿度５０％（状態点７２）から４５℃，相対湿度５％（状態点７３）に昇温される。このように，排気温度は下がり排気から凝縮した水は，ドレイン管５０から排出される。
【００３７】
熱交換器４５〜４７を順に通過し，冷却された排気は，冷却排気室４２に流入し，当該冷却排気室４２から第１のファン５６によって混合室４３内に送られる。混合室４３内に流れ込んだ排気は，外気流入室４１から送られた熱交換した後の外気と混合し，例えば４６℃，相対湿度２８％（状態点７４）になる。この結果，混合後の排気の状態点７４と，外気の状態点７２を直線で結んだ操作線７５と飽和曲線７６とが接触しなくなるので，排気をビール工場２外に放出しても凝縮せず，白煙を生じることがなくなる。このように白煙が生じないように状態変化された排気は，混合室４３から排気管Ｇを介してビール工場２外に放出される。
【００３８】
以上の実施の形態によれば，ビール工場２に，外気と排気との間で熱交換する熱交換器４５〜４７と，熱交換後の外気と排気とを混合させる混合室４３とを備えた白煙防止装置１を設けたので，排気を，外気と接触しても結露しない状態に変化させてからビール工場２外に放出できる。この結果，ビール工場２外に放出された排気が，白煙を発生することがなく，ビール工場２から白煙が立ち昇ることがなくなる。また，外気を用いて排気の状態を変化させているので，外気の温度等に応じた状態変化が行われ，冬期においても白煙の発生を防止することができる。また，外気を用いると，上述した加熱を伴う白煙防止方法のような加熱のためのエネルギーが不要になり，白煙の防止を低消費エネルギで実現できる。
【００３９】
熱交換器４５〜４７を排気の通過する経路に対して直列的に配置したので，排気の温度をより効率的に下げることができる。なお，熱交換器の数は，任意に選択できる。
【００４０】
ところで，以上の実施の形態で記載した白煙防止装置１は，いずれかの槽３〜６に湯又は半製品が供給されている時にのみ稼動するようにしてもよい。
【００４１】
例えば図８に示すように，各槽３〜６の供給自動弁２４，３７〜３９，Ｂ１〜Ｂ４の開閉は，中央制御盤９０に制御されている。つまり，供給自動弁２４，３７〜３９，Ｂ１〜Ｂ４は，中央制御盤９０からの湯又は半製品の供給指令の信号により，個別に開放され，所定の槽３〜６に湯又は半製品が供給される。中央制御盤９０は，制御装置５９にも信号を送信可能であり，制御装置５９は，前記供給指令の信号を受けて，いずれか又は複数のダンパ１５〜１８を開放し，更に第１のファン５６，第２のファン５８を稼動させることができる。すなわち，制御装置５９は，前記供給指令の信号により，白煙防止装置１を稼動させることができる。かかる構成により，ビール工場２内で湯又は半製品がいずれかの槽３〜６に供給されている時にのみ，白煙防止装置１を稼動させることが可能である。
【００４２】
例えば各槽３〜６で湯又は半製品の供給が行われていない場合には，白煙防止装置１が停止されている。そして，例えば中央制御盤９０から供給自動弁２４に供給指令の信号が出力され，仕込槽３に湯が供給された時に，制御装置５９により白煙防止装置１が稼動される。供給自動弁２４が閉鎖され，仕込槽３への湯の供給が停止された時に，白煙防止装置１が停止される。
【００４３】
この例によれば，湯や半製品がいずれの槽３〜６にも供給されていない時には，白煙防止装置１が稼動しないので，その分消費エネルギを低減できる。なお，湯や半製品の供給停止後，所定時間，例えば数分〜数１０分間，白煙防止装置１を稼動させておくことも，制御装置５９の設定により行うことができる。
【００４４】
前記実施の形態では，排気流入室４０に流入した排気がジグザグ状に流れるように熱交換器４５〜４７を配置したが，図９に示すように排気が直線的に流れるように，隣り合う熱交換器９１〜９３の排気の流出面と流入面が対向するように熱交換器９１〜９３を配置してもよい。さらに，直線状に配置された前記熱交換器９１〜９３を図１０に示すように所定角度，例えば４５°傾かせて設けてもよい。
【００４５】
以上の実施の形態で記載した白煙防止装置１の数は，任意に選択でき，一箇所の工場に複数の白煙防止装置を設けてもよいし，槽の数に応じて設けてもよい。
【００４６】
また，以上の実施の形態で記載した白煙防止装置１は，ビール工場に適用したが，高温，高湿の排気が発生し，屋外への放出が必要な他の施設，例えば大型調理場，化学工場等にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば，一年を通じて白煙の防止ができ，白煙の発生による企業イメージの低下を回避できる。また，白煙を防止する際に排気の加熱を伴わないので，エネルギの消費が低減され，低コストで白煙防止を実現できる。さらに，一の装置に白煙を防止する機能が集約されているので，白煙防止装置の施設管理・保守が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における排気と外気の空気線図である。
【図２】ビール工場内の主要な槽と白煙防止装置との構成を示す説明図である。
【図３】仕込槽の構成を示す説明図である。
【図４】白煙防止装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】熱交換器の構成を模式的に示した説明図である。
【図６】白煙防止装置の構成を示す横断面の説明図である。
【図７】本実施の形態における排気と外気の空気線図である。
【図８】ビール工場内の主な構成を示す説明図である。
【図９】熱交換器の他の配置例を示す白煙防止装置の縦断面の説明図である。
【図１０】熱交換器の他の配置例を示す白煙防止装置の縦断面の説明図である。
【図１１】既に提案されている冷却塔の白煙防止方法における排気空気の空気線図である。
【符号の説明】
１ 白煙防止装置
２ ビール工場
３ 仕込槽
４０ 排気流入室
４１ 外気流入室
４２ 冷却排気室
４３ 混合室
４５〜４７ 熱交換器
Claims (8)
- 施設内で発生した高温・高湿の排気を施設外に放出するにあたり，
外気と前記排気との間で熱交換を行い，その後前記熱交換後の外気と熱交換後の排気とを混合してから，当該混合排気を前記施設外に放出することを特徴とする，白煙防止方法。 - 前記施設は，ビール工場であって，
前記排気は，ビール製造における仕込み工程時に生じるものであって，水蒸気を多量に含む排気であることを特徴とする，請求項１に記載の白煙防止方法。 - 前記排気と外気との熱交換と，前記熱交換後の外気と熱交換後の排気との混合は，施設内における排気の発生する槽に湯又は高温状態の半製品が供給されている時にのみ行われることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の白煙防止方法。
- 施設内の高温・高湿の排気を施設外に放出する際の白煙の発生を防止する装置であって，
当該装置のチャンバ内には，
外気をチャンバ内に取り込む外気用ファンと，
前記施設内で発生し前記施設外に放出される前の排気を前記チャンバ内に取り込む排気用ファンと，
前記排気と外気との間で熱交換を行う熱交換部と，
前記熱交換された後の外気と熱交換された後の排気とを混合させる混合部と，
前記混合された排気を前記チャンバ外に放出する排気管が備えられたことを特徴とする，白煙防止装置。 - 前記熱交換部は，複数のガス―ガス熱交換器を備えており，
前記複数のガス―ガス熱交換器は，前記外気の流路と前記排気の流路との交叉する位置に配置され，
さらに，前記複数のガス−ガス熱交換器は，前記排気の流路に対しては当該排気の流路に沿って直列的に，前記外気の流路に対しては当該外気の流路に並列的に配置されていることを特徴とする，請求項４に記載の白煙防止装置。 - 前記ガス−ガス熱交換器は，前記外気と前記排気とを直交する二方向から通過させて，通過中の外気と排気の間で熱交換を行うものであり，
前記ガス−ガス熱交換器における排気の流入する流入面に対向する流出面は，隣り合うガス−ガス熱交換器の排気の流入面に対して１８０°以下の所定角度をなしていることを特徴とする，請求項５に記載の白煙防止装置。 - 前記所定角度は，直角であることを特徴とする，請求項６に記載の白煙防止装置。
- 前記施設は，ビール工場であって，
前記ビール工場は，
ビール主原料に湯が供給される仕込槽と，
麦汁が抽出される濾過槽と，
前記濾過槽で抽出された麦汁が貯留される受槽と，
煮沸後の麦汁中の熱凝固物が除去されるワールプール槽を少なくとも備えており，
前記排気用ファンによって，前記仕込槽，濾過槽，受槽及びワールプール槽で発生した排気が前記チャンバ内に取り込まれることを特徴とする，請求項４，５，６又は７のいずれかに記載の白煙防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002325845A JP2004162927A (ja) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | 白煙防止方法及び白煙防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002325845A JP2004162927A (ja) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | 白煙防止方法及び白煙防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004162927A true JP2004162927A (ja) | 2004-06-10 |
Family
ID=32804943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002325845A Withdrawn JP2004162927A (ja) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | 白煙防止方法及び白煙防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004162927A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009019835A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2009019836A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2009019837A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2010043792A (ja) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2010043791A (ja) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| CN101915429A (zh) * | 2010-09-16 | 2010-12-15 | 上海理工大学 | 烟气再循环技术及燃烧器助燃风与循环烟气预混合装置 |
| WO2013074227A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | General Electric Company | Plume recovery method |
| CN108870574A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-23 | 江苏中科睿赛污染控制工程有限公司 | 一种新风装置 |
-
2002
- 2002-11-08 JP JP2002325845A patent/JP2004162927A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009019835A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2009019836A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2009019837A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2010043792A (ja) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| JP2010043791A (ja) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Tlv Co Ltd | 廃蒸気回収装置 |
| CN101915429A (zh) * | 2010-09-16 | 2010-12-15 | 上海理工大学 | 烟气再循环技术及燃烧器助燃风与循环烟气预混合装置 |
| CN101915429B (zh) * | 2010-09-16 | 2011-12-07 | 上海理工大学 | 烟气再循环系统中的燃烧器助燃风与循环烟气预混合装置 |
| WO2013074227A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | General Electric Company | Plume recovery method |
| CN108870574A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-23 | 江苏中科睿赛污染控制工程有限公司 | 一种新风装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107990428A (zh) | 家用壁挂式空调器 | |
| CN202116898U (zh) | 干燥机 | |
| CN108844173A (zh) | 具有温湿度调节功能的净化新风换气装置 | |
| JP2004162927A (ja) | 白煙防止方法及び白煙防止装置 | |
| CN105973631A (zh) | 一体化蒸发冷却式冷水机组性能测试试验台 | |
| CN110847618B (zh) | 一种大体积混凝土空间立体混合冷却系统 | |
| CN113517457A (zh) | 燃料电池检测平台气体加温加湿系统 | |
| CN101153731B (zh) | 传热交换器及其控制方法 | |
| CN207784253U (zh) | 一种混合动力烤烟房 | |
| CN203757933U (zh) | 冷热分区、蒸发冷却与精密空调联动的单元式机房空调 | |
| CN105276732A (zh) | 蒸发冷却全热回收机组 | |
| CN207162578U (zh) | 一种锅炉排烟直接接触式全热回收与消白装置 | |
| CN109682003A (zh) | 一种带新风的散热器供暖装置 | |
| CN215988867U (zh) | 燃料电池检测平台气体加温加湿系统 | |
| JP2020067256A (ja) | 乾燥用空気供給装置 | |
| CN110578929B (zh) | 一种余热回收锅炉一体化装置 | |
| CN107388585A (zh) | 一种换热器 | |
| CN109282406B (zh) | 一种自平衡的地面辐射供冷系统和供冷控制方法 | |
| WO2012169880A1 (en) | Greenhouse, air circulation system for a greenhouse and method for circulating air in a greenhouse | |
| CN105180673A (zh) | 低真空供热机组凝汽器及其运行模式切换方法 | |
| CN207123157U (zh) | 真空热泵烘干系统 | |
| CN209415616U (zh) | 一种自除湿的辐射空调末端 | |
| CN104949568B (zh) | 一种调节冷却塔测试时进风湿球温度的方法及装置 | |
| CN215952317U (zh) | 废气热能循环再利用装置 | |
| KR100747000B1 (ko) | 열교환기 및 이를 적용한 응축잠열회수보일러 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |