JP2004239450A - 廃熱利用システム - Google Patents
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Abstract
【課題】調理中に高温状態となる加熱部及び加熱された水や油の入った鍋から発生する暖気を吸熱し、蓄熱エネルギーとして利用することで、省エネルギーに寄与する廃熱利用システムを提供する。
【解決手段】調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させるとともに、後に残る空気流を排気する吸排気装置１０と、この熱回収用媒体と熱交換を行って熱交換用媒体を加熱し、さらにこの熱交換用媒体と熱交換を行って蓄熱用媒体を加熱して循環流出させる熱変換部２０と、この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニット３０とを備え、暖気の再利用を図ることを特徴とする廃熱利用システムとした。
【選択図】 図１
【解決手段】調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させるとともに、後に残る空気流を排気する吸排気装置１０と、この熱回収用媒体と熱交換を行って熱交換用媒体を加熱し、さらにこの熱交換用媒体と熱交換を行って蓄熱用媒体を加熱して循環流出させる熱変換部２０と、この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニット３０とを備え、暖気の再利用を図ることを特徴とする廃熱利用システムとした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厨房、特に、ホテル、レストラン等の業務用厨房で発生する廃熱を回収する廃熱利用システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
厨房における従来技術の吸排気装置および廃熱処理について図を参照しつつ説明する。
図４は、厨房における従来技術の吸排気装置の概略構成図を示す。厨房にはガスレンジ又は電気クッキングヒータ等の調理用加熱装置１００が設置されている。調理用加熱装置１００の加熱部１０１には、被加熱部２００が載置され、加熱される。この被加熱部２００は、例えば、煮物等の食材が入っている鍋である。
【０００３】
続いて、これら調理用加熱装置１００および被加熱部２００からの廃熱を処理する吸排気装置３００について説明する。吸排気装置３００は、フード３０１、排気用ファンモータ３０２、排気ダクト３０３、吸気ダクト３０４を備えるものである。
【０００４】
フード３０１は、調理用加熱装置１００および被加熱部２００の上方に位置するように設けられる。このフード３０１は厨房の外壁４００を貫通している排気ダクト３０３によって屋外と連通し、排気口４０１を形成している。
そして、厨房には、外壁４００に別に設けた吸気口４０２及び吸気ダクト３０４によって屋外と連通している。
排気用ファンモータ３０２は、フード３０１の内部に設けられ、操作スイッチ（図示せず）によって稼働・停止する。
【０００５】
このような吸排気装置３００を稼働すると、排気用ファンモータ３０２の回転により、調理用加熱装置１００および被加熱部２００から発せられる廃熱を含む空気流が、上方に位置するフード３０１に収集されて排気ダクト３０３・排気口４０１から屋外へ排気される。これにより厨房内は気圧が低くなるため、吸気口４０２・吸気ダクト３０４を通じて屋外から清廉な空気が流入する。
従来技術による吸排気装置および廃熱処理はこのようなものであった。
【０００６】
さらに、このような吸排気装置をベースとし、調理人に対して快適な空調環境を保つようにした技術、または、厨房空調設備に対する省エネルギーを実現した技術について、例えば、特開平５−６６０２６号公報、または、特開平９−２４３０６７号公報に記載された発明が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−６６０２６号公報
（段落番号００１２〜００２２，図１，図２）
【特許文献２】
特開平９−２４３０６７号公報
（段落番号０００８〜００２０，図１，図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によれば、調理用加熱部及び加熱された水や油の入った鍋から発生する暖気自体は、単なる廃熱にとどまらず、むしろ調理者へ不快感を与え、又、厨房空調設備のエネルギーロスを生じやすい等阻害要因として敬遠され、エネルギー源として積極的に活用することなく排気していた。
しかしながら、近年のエネルギーの効率的利用の観点からすれば、むしろ廃熱もエネルギー源として積極的に利用することが必要であり、このような廃熱利用が要請されている。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、調理中に高温状態となる加熱部及び加熱された水や油の入った鍋から発生する暖気を熱回収し、蓄熱エネルギーとして利用することで、省エネルギーに寄与する廃熱利用システムを提供することにある。
【００１０】
また、他の目的は、蓄熱給湯システム（割安な夜間電力を利用して，夜間に湯を沸かして貯湯し、昼間に湯を利用するもの。）と併用する等によりさらなる省エネルギーを図ることある。
また、他の目的は、特に省エネルギー効果の高い、ホテル、レストラン等業務用厨房において、電気的に制御や運転を行いやすい電気クッキングヒータと一体形成するシステムを提案し、ひいては電気クッキングヒータの需要促進を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の廃熱利用システムは、請求項１に記載するように、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させるとともに、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する吸排気装置と、
この熱回収用媒体と熱交換を行って熱交換用媒体を加熱して循環流出させ、また、この熱交換用媒体と熱交換を行って蓄熱用媒体を加熱して循環流出させる熱交換部と、
この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニットと、
を備え、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気の再利用を図ることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項２に記載するように、
請求項１記載の廃熱利用システムにおいて、
前記吸排気装置は、
調理用加熱装置の上方に位置するとともに、加熱により発生する暖気を収束させて取り込むフードと、
フード内に配置され、調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させる熱回収装置と、
暖気から熱回収した後に残る空気流をフード内から排気する排気ファンと、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項３に記載するように、
請求項１または請求項２に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱交換部は配管内を熱交換用媒体が循環する流体回路が形成され、
前記吸排気装置から循環流入する加熱された熱回収用媒体と、循環流入する熱交換用媒体と、で熱交換を行って、加熱された熱交換用媒体と、除熱された熱回収用媒体と、をそれぞれ循環流出させる第１熱交換器と、
前記第１熱交換器から循環流入する加熱された熱交換用媒体を加圧して循環流出させるコンプレッサと、
前記コンプレッサから循環流入する加熱された熱交換用媒体と、循環流入する蓄熱用媒体と、で熱交換を行って、除熱された熱交換用媒体と、加熱された蓄熱用媒体と、をそれぞれ流出させる第２熱交換器と、
前記第２熱交換器から流入する除熱された熱交換用媒体を減圧して第１熱交換器へ流出する膨張弁と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項４に記載するように、
請求項３記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱交換部はヒートポンプユニットであって熱交換用媒体を二酸化炭素冷媒とし、
第１熱交換器、膨張弁、第２熱交換器およびコンプレッサを冷媒管にて直列接続して冷媒循環回路を形成することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項５に記載するように、
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱利用ユニットは、給湯ユニットであって蓄熱用媒体として給湯用水を用い、
前記熱交換部から循環流入した湯を循環させるポンプと、
循環流入した湯を貯留する貯留タンクと、
を備え、
加熱された湯を用いることで蓄熱した熱の利用を行うことを特徴とする。
【００１６】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項６に記載するように、
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
熱交換用媒体の温度計測を行う第１計測処理部と、
蓄熱用媒体の温度計測を行う第２計測処理部と、
第１計測処理部及び第２計測処理部との温度計測値を入力してコンプレッサの運転制御を行うコントローラと、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項７に記載するように、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する蓄熱用媒体を加熱して循環流出させるとともに、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する吸排気装置と、
この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニットと、
を備え、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気の再利用を図ることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項８に記載するように、
請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記調理用加熱装置は電気クッキングヒータであって、
電磁誘導コイルからなる調理用加熱部と、
前記調理用加熱部の温度を制御する温度制御部と、
前記温度制御部を操作する操作部と、
温度を表示する温度表示部と、
過熱、空焚きまたはスイッチ切り忘れ防止機能を有する安全装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項９に記載するように、
請求項８に記載の廃熱利用システムにおいて、
電気クッキングヒータと連動して稼働することを特徴とする。
【００２０】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項１０に記載するように、
請求項８または請求項９に記載の廃熱利用システムにおいて、
電気クッキングヒータと独立して運転し、電気クッキングヒータ停止後であっても所定期間稼働することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の廃熱利用システムのシステム図、図２は本発明の廃熱利用システムの具体的実施形態のシステム図、図３は他の廃熱利用システムの一部構成図である。
廃熱利用システムは、図１で示すように、吸排気装置１０、熱交換部２０、熱利用ユニット３０を備え、調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気から熱回収を行って熱エネルギーとして利用するものである。
【００２２】
調理用加熱装置５０は、例えば、電気クッキングヒータである。近年では、省エネルギー効果や加熱効率の優れた電気クッキングヒータが市場に出回るようになり、他のエネルギー源と比べて安全性や衛生面で優位となりつつあり、年々需要が伸びている。このような電気クッキングヒータである調理用加熱装置５０は、電磁誘導コイルに高周波電流を流して高周波磁界を発生させる加熱部５１を備え、負荷として電磁結合している被加熱部６０（例えば、鍋）に渦電流を流して生じるジュール熱により、被加熱部６０自体が発熱するような加熱により調理するというものである。
【００２３】
この加熱部５１は、詳しくは、電磁誘導コイルからなる調理用加熱部、調理用加熱部の温度を制御する温度制御部、温度制御部を操作する操作部、温度を表示する温度表示部、過熱、空焚きまたはスイッチ切り忘れ防止機能を有する安全装置、その他の付属部を備えるものである。
なお、この調理用加熱装置５０は、電気クッキングヒータに限定する趣旨ではなく、コンロ等の火力による調理用加熱装置としてもよい。
【００２４】
続いて、吸排気装置１０について説明する。
調理用加熱装置５０の加熱により調理中高温状態となり、被加熱部（鍋）６０の中にある食材（例えば水や油による煮物等）から暖気（湯気）が発生するが、吸排気装置１０はこのような暖気を取り込み、この暖気から熱回収を行う。
【００２５】
このような吸排気装置１０と熱交換部２０との間では、熱回収用媒体が循環するようになされている。例えば、図１で示す矢印ａ方向に循環している。吸排気装置１０は、熱交換部２０から循環流入する熱回収用媒体に対し、熱回収による熱を加熱し、熱交換部２０へ循環流出させる。これと同時に、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する。
【００２６】
続いて、熱交換部２０について説明する。
熱交換部２０は、熱交換を行うための熱交換用媒体が循環するようになされている。例えば、図１で示す矢印ｂ方向に循環している。熱交換部２０へは加熱された熱回収用媒体も吸排気装置１０から循環流入する。そして、この熱回収用媒体と熱交換用媒体とで熱交換を行い、熱交換用媒体は加熱されて熱交換部２０内で循環流出し、また、熱回収用媒体は除熱されて吸排気装置１０へ循環流出する。
【００２７】
さらに、熱交換部２０へは、熱利用ユニット３０から蓄熱用媒体が循環流入するようになされている。例えば、図１で示す矢印ｃ方向に循環している。この熱交換用媒体と蓄熱用媒体とで熱交換を行い、熱交換用媒体は除熱されて熱交換部２０内で循環流出し、また、蓄熱用媒体は加熱されて熱利用ユニット３０へ循環流出する。
熱交換部２０では、このように熱交換用媒体が循環して、吸排気装置１０と熱利用ユニット３０とで熱を媒介する。
【００２８】
続いて、熱利用ユニット３０について説明する。
熱利用ユニット３０は、熱交換部２０から循環流入した蓄熱用媒体を直接貯めるか、または、さらに他の媒体と熱交換することで蓄熱する。そして適宜必要な熱の利用を行う。
このような廃熱利用システムによれば、調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気の再利用を図ることができる。
【００２９】
続いて、本発明の廃熱利用システムのより具体的な実施形態について図２を参照しつつ説明する。
本実施形態では、図１の吸排気装置１０は、特にフードにより暖気（湯気）を効率的に回収する装置である。また、図１の熱交換部２０は、ヒートポンプユニットである。また、図１の熱利用ユニット３０は、給湯システムである。なお、調理用加熱装置５０については同じ構成であるため、重複する説明を省略する。
【００３０】
以下、図２を参照しつつ説明する。
吸排気装置１０は、フード１１と、熱回収装置１２と、ダクト１３と、排気ファン１４と、配管１５とを備えている。
フード１１は、調理用加熱装置５０の上方に位置するとともに、加熱により発生する暖気を収束させて取り込む機能を有している。この暖気は、加熱部５１および加熱部５１に載置される被加熱部６０（例えば煮物入りの鍋）から発生する。
【００３１】
このフード１１の内部には、熱回収装置１２が設置されている。熱回収装置１２は、調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気から熱回収を行い、熱交換部２０の第１熱交換器２２から循環流入する熱回収用媒体である乾燥空気に対し、熱回収による熱を加熱して高温乾燥空気として、第１熱交換器２２へ循環流出させる。
【００３２】
熱回収装置１２は、略直方体ケース内に、加熱部５１および被加熱部６０で発生する暖気（湯気）が通流する空間（便宜上、熱風側空間）と、配管１５内を循環する乾燥空気が通過する空間（便宜上、温風側空間）と、に隔壁１２ａにより区分されている。熱回収装置１２には、隔壁１２ａを貫通し、熱風側空間と温風側空間とにまたがって、銅、アルミ又は合金等熱伝導が良く機械的強度を有する複数の金属製のヒートパイプ１２ｂが同軸平行方向に配設されている。
【００３３】
各ヒートパイプ１２ｂは、その内部に無数の微孔を設けた内側パイプを備える二重パイプ構造とし、同一ヒートパイプ１２ｂ内の一端熱風側と他端温風側で蒸発／凝固を繰り返して対流する作動流体が封入されている。そして、熱回収装置１２の熱風側空間（つまり暖気（湯気）を熱回収する空間）からヒートパイプ１２ｂを介して温風側空間へ熱が伝導し、温風側空間を流入する乾燥空気に熱供給し、高温乾燥空気として循環流出させる。
【００３４】
この高温乾燥空気は、第１熱交換器２２へ循環流入し、冷媒に放熱した後、低温となって温風側空間に戻った際に、暖気（湯気）が通流する熱風側空間から再び高温乾燥空気となってまた第１熱交換器２２へ循環流入するというように繰り返し還流する。
このようにして、電気クッキングヒータと一体形成する吸排気装置１０から熱交換部（ヒートポンプユニット）２０へ熱を伝え、熱回収装置１２で熱回収した暖気（湯気）の蓄熱エネルギーを媒介しやすいようにしている。
【００３５】
フード１１は連設したダクト１３を通して屋外と連通し、加熱部５１及び被加熱部６０から発生する暖気（湯気）は、先端に取り付けられ、モータにより運転する排気ファン１４により収束されて取り込まれ、熱回収装置１２で排熱後の空気流が排気される。
なお、フード１１の吸入口には、被加熱部６０からのオイルミスト、防臭、防塵等を兼ねたフィルター（図示せず）を着脱可能に備えて、熱回収装置１２を保護するようにしている。
【００３６】
続いて、ヒートポンプユニットである熱交換部２０について説明する。熱交換部２０は、冷媒管２１と、第１熱交換器２２と、コンプレッサ２３と、第２熱交換器２４と、膨張弁２５と、を備えている。そして、第１熱交換器２２とコンプレッサ２３と第２熱交換器２４と膨張弁２５とを冷媒管２１にて直列接続した冷媒循環回路からなるヒートポンプユニットを形成している。
【００３７】
第１熱交換器２２は、吸排気装置１０から循環流入する加熱された高温乾燥空気（熱回収用媒体）と、循環流入する冷媒（熱交換用媒体）と、で熱交換を行って、加熱された冷媒と、除熱された高温乾燥空気と、をそれぞれ循環流出させる。
コンプレッサ２３は、第１熱交換器２２から循環流入する加熱された冷媒を加圧して循環流出させる。
【００３８】
第２熱交換器２４は、コンプレッサ２３から循環流入する加熱された冷媒と、循環流入する給湯用水（蓄熱用媒体）と、で熱交換を行って、除熱された冷媒と、給湯用水を加熱して得た湯と、をそれぞれ流出させる。
膨張弁２５は、第２熱交換器２４から流入する除熱された冷媒を減圧して第１熱交換器２２へ流出する。膨張弁２５は弁開調整するようになっており、弁開度に応じて冷媒の減圧時の圧力を調節できる。
【００３９】
次に、ヒートポンプユニットによる熱交換を説明する。
第２熱交換器２４において凝縮した冷媒は、膨張弁２３に導かれて低温減圧され、第１熱交換器２２に導かれる。低温減圧された冷媒は、第１熱交換器２２において、高温乾燥空気の熱を吸熱して蒸発し、ガス化する。ガス化した冷媒はコンプレッサ２３に吸引され、さらに高温高圧にされて第２熱交換器２４へ導かれる。
【００４０】
第２熱交換器２４は、給湯用水が通流する配管３４と、冷媒が還流する冷媒管２１を対向させて熱交換する構成を有しており、給湯用水に放熱する。コンプレッサ２３で高温高圧にされた冷媒は、第２熱交換器２４において、配管から流入して通過する給湯用水（蓄熱用媒体）に熱を与えて凝縮される。この凝縮された冷媒は、膨張弁２３に導かれ、以下同様のサイクルで循環を繰り返す。
【００４１】
続いて、熱利用ユニット３０について説明する。熱利用ユニット３０は、詳しくは給湯ユニットであって蓄熱用媒体として給湯用水を用い、熱交換部２０から循環流入した湯を循環させるポンプ３１と、循環流入した湯を貯留する貯留タンク３２と、弁３３とが、配管３４を介して接続され、加熱された湯を用いることにより蓄熱した熱の利用を行うものである。
弁３３を介して流入した給湯用水は、第２熱交換器２４へ導かれ、湯となる。湯はポンプ３１により吸引された貯留タンク３２にて貯留され、貯えられた湯を厨房や浴室等に適宜給湯できるようにしている。
【００４２】
このような廃熱利用システムに用いられている、冷媒を介したヒートポンプユニットは、水熱交換する第２熱交換器２４において、流入する給湯用水温度と送出する冷媒温度が、略一定の温度差となるように制御される。
そこで、冷媒の温度計測を行う第１計測処理部４１と、給湯用水の温度計測を行う第２計測処理部４２とを設置し、これら第１計測処理部４１及び第２計測処理部４２との温度計測値により演算処理を施してコンプレッサ２３の運転制御を行うコントローラ４３を設けている。これにより湯の温度を調節できる。
【００４３】
例えば、過剰な高圧の上昇を第１計測処理部４１が温度として検出し、その信号をコントローラ４３へ送る。コントローラ４３では、高圧の上限値に対応する凝縮温度の設定値と比較する。その値が上限値を超えたことを確認すると、コントローラ４３はコンプレッサ２３の回転数低下させ、高圧のさらなる上昇を抑制するように制御する。
【００４４】
また、第２計測処理部４２が湯の温度を検出し、第２熱交換器２４から導出される湯の温度が設定値よりも低い場合は、コントローラ４３は、コンプレッサ２３の回転数を上げて加熱能力を増大させ、湯温の上昇を図るように制御する。第２熱交換器２４から導出される湯の温度が設定値よりも高い場合は、コントローラ４３は、コンプレッサ２３の回転数を下げて加熱能力を低下させ、湯温の低下を図るように制御する。
なお、冷媒は、特に限定されるものではないが、環境保全の観点から脱フロン代替物質を用いるのが望ましく、臨界温度が低く常温で飽和圧力が高い二酸化炭素（ＣＯ２）がヒートポンプユニットに適している。
【００４５】
このような廃熱利用システムによれば、熱交換部２０として冷媒から給湯用水に放熱を繰り返すヒートポンプユニットを採用している。上述の暖気（湯気）から熱回収装置１２で熱回収され、熱供給を受けた高温乾燥空気により冷媒の温度を上昇させるため、冷媒管２１を流れる冷媒が外気に曝されて生じる放熱ロスを抑制する。
また、高温乾燥空気の温度が暖気により上昇するため、給湯用水と冷媒との温度差を一定に保ちながら、給湯用水の温度を速やかに上昇させ、効率的なヒートポンプユニットとしている。
【００４６】
なお、本実施形態の廃熱利用システムでは、調理用加熱装置５０のスイッチ部（図示せず）を操作したときに連動して稼働するようにすれば、より利便性を向上できる。
さらにまた、営業終了後でもホテル、レストラン等業務用厨房は、残留熱源などにより室温が高いので、夜間電力を利用して吸排気装置を独立運転して温水を貯留するようにすることもできる。具体的には、図示しないタイマ装置を備え、スイッチ部を操作して調理用加熱装置５０停止させた後でも、タイマ装置により所定時間にわたり廃熱利用システムを稼働させ、所定時間経過後に廃熱利用システムを自動的に停止させるような制御装置を備えることで実現する。このように構成することで、省エネに寄与できる。
【００４７】
このように、本発明は、電気的に制御や運転を行いやすい電気クッキングヒータと併用して、調理用加熱部と、被加熱部と、フードと、熱交換部と、タンクと、を一体形成した吸排気装置と、煮物等から発生する暖気（湯気）の蓄熱エネルギーを給湯システムに適用した廃熱利用方法としているが、勿論これらに特定されるものではない。
【００４８】
なお、本発明の趣旨に沿うならば、ガス調理用加熱部と一体形成する吸排気装置、又は全体空調でカバーできない限定区域の個別空調、一般家庭において機能を絞った利用等他の廃熱利用形態に適用できることは言うまでもない。
続いてこのような実施形態について図３を参照しつつ説明する。
【００４９】
図３で示すように、モータ７１ａにより回転して暖気（湯気）を取り込むファン７１と、フィンと一体形成して単一パイプ又は複数に分岐した金属製パイプを含む熱交換部７２と、分岐したパイプを束ね冷温水を導くノズル７３と、ノズル７３内に冷温水を還流させるポンプ７４と、電源電池７５と、スイッチ部等付属する制御部７６と、を備え、適宜固定部を設けて樹脂にて一体被覆成形するものである。
【００５０】
熱交換部７２のパイプの外周には、中心軸方向と直角方向に円板状フィンが連設して一体形成している。なお、円板状フィンを設けずに、パイプを螺旋状に巻き回して、暖気（湯気）との触れるパイプ表面積を増す構成としてもよい。そして、直接蓄熱エネルギーを利用する簡易な構成のため、扱いやすい携帯型にしてもよい。
【００５１】
また、暖気（湯気）に限らず、他の熱源にも対向しやすく、両ノズルに配管、例えばホースで貯留タンクと接続することにより、パイプ内を循環する冷温水は、暖気（湯気）がケースを通過しパイプと交錯する際に吸熱され、比較的少量ながら温水を得ることができて、単身者や老夫婦世帯等きめ細やかに廃熱利用もできて、吸排気装置側或いは給湯システム側の構造に対応して使い分けてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、調理中に高温状態となる加熱部及び加熱された水や油の入った鍋から発生する暖気を熱回収し、蓄熱エネルギーとして利用することで、省エネルギーに寄与する廃熱利用システムを提供することができる。
また、蓄熱給湯システムと併用する等によりさらなる省エネルギーを図るような廃熱利用システムを提供することができる。
また、特に省エネルギー効果の高い、ホテル、レストラン等業務用厨房において、電気的に制御や運転を行いやすい電気クッキングヒータと一体形成するシステムを提案し、ひいては電気クッキングヒータの需要促進に寄与する廃熱利用システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃熱利用システムのシステム図である。
【図２】本発明の廃熱利用システムの具体的実施形態のシステム図である。
【図３】他の廃熱利用システムの一部構成図である。
【図４】厨房における従来技術の吸排気装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１０ 吸排気装置
１１ フード
１２ 熱回収装置
１２ａ 隔壁
１２ｂ ヒートパイプ
１３ ダクト
１４ 排気ファン
１５ 配管
２０ 熱交換部
２１ 冷媒管
２２ 第１熱交換器
２３ コンプレッサ
２４ 第２熱交換器
２５ 膨張弁
３０ 熱利用ユニット
３１ ポンプ
３２ 貯留タンク
３３ 弁
３４ 配管
４１ 第１計測処理部
４２ 第２計測処理部
４３ コントローラ
５０ 調理用加熱装置
５１ 加熱部
６０ 被加熱部
７１ ファン
７１ａ モータ
７２ 熱交換部
７３ ノズル
７４ ポンプ
７５ 電源電池
７６ 制御部
１００ 調理用加熱装置
１０１ 調理用加熱部
２００ 被加熱部
３００ 吸排気装置
３０１ フード
３０２ 排気用ファンモータ
３０３ 排気ダクト
３０４ 吸気ダクト
４００ 外壁
４０１ 排気口
４０２ 吸気口
【発明の属する技術分野】
本発明は、厨房、特に、ホテル、レストラン等の業務用厨房で発生する廃熱を回収する廃熱利用システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
厨房における従来技術の吸排気装置および廃熱処理について図を参照しつつ説明する。
図４は、厨房における従来技術の吸排気装置の概略構成図を示す。厨房にはガスレンジ又は電気クッキングヒータ等の調理用加熱装置１００が設置されている。調理用加熱装置１００の加熱部１０１には、被加熱部２００が載置され、加熱される。この被加熱部２００は、例えば、煮物等の食材が入っている鍋である。
【０００３】
続いて、これら調理用加熱装置１００および被加熱部２００からの廃熱を処理する吸排気装置３００について説明する。吸排気装置３００は、フード３０１、排気用ファンモータ３０２、排気ダクト３０３、吸気ダクト３０４を備えるものである。
【０００４】
フード３０１は、調理用加熱装置１００および被加熱部２００の上方に位置するように設けられる。このフード３０１は厨房の外壁４００を貫通している排気ダクト３０３によって屋外と連通し、排気口４０１を形成している。
そして、厨房には、外壁４００に別に設けた吸気口４０２及び吸気ダクト３０４によって屋外と連通している。
排気用ファンモータ３０２は、フード３０１の内部に設けられ、操作スイッチ（図示せず）によって稼働・停止する。
【０００５】
このような吸排気装置３００を稼働すると、排気用ファンモータ３０２の回転により、調理用加熱装置１００および被加熱部２００から発せられる廃熱を含む空気流が、上方に位置するフード３０１に収集されて排気ダクト３０３・排気口４０１から屋外へ排気される。これにより厨房内は気圧が低くなるため、吸気口４０２・吸気ダクト３０４を通じて屋外から清廉な空気が流入する。
従来技術による吸排気装置および廃熱処理はこのようなものであった。
【０００６】
さらに、このような吸排気装置をベースとし、調理人に対して快適な空調環境を保つようにした技術、または、厨房空調設備に対する省エネルギーを実現した技術について、例えば、特開平５−６６０２６号公報、または、特開平９−２４３０６７号公報に記載された発明が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−６６０２６号公報
（段落番号００１２〜００２２，図１，図２）
【特許文献２】
特開平９−２４３０６７号公報
（段落番号０００８〜００２０，図１，図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によれば、調理用加熱部及び加熱された水や油の入った鍋から発生する暖気自体は、単なる廃熱にとどまらず、むしろ調理者へ不快感を与え、又、厨房空調設備のエネルギーロスを生じやすい等阻害要因として敬遠され、エネルギー源として積極的に活用することなく排気していた。
しかしながら、近年のエネルギーの効率的利用の観点からすれば、むしろ廃熱もエネルギー源として積極的に利用することが必要であり、このような廃熱利用が要請されている。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、調理中に高温状態となる加熱部及び加熱された水や油の入った鍋から発生する暖気を熱回収し、蓄熱エネルギーとして利用することで、省エネルギーに寄与する廃熱利用システムを提供することにある。
【００１０】
また、他の目的は、蓄熱給湯システム（割安な夜間電力を利用して，夜間に湯を沸かして貯湯し、昼間に湯を利用するもの。）と併用する等によりさらなる省エネルギーを図ることある。
また、他の目的は、特に省エネルギー効果の高い、ホテル、レストラン等業務用厨房において、電気的に制御や運転を行いやすい電気クッキングヒータと一体形成するシステムを提案し、ひいては電気クッキングヒータの需要促進を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の廃熱利用システムは、請求項１に記載するように、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させるとともに、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する吸排気装置と、
この熱回収用媒体と熱交換を行って熱交換用媒体を加熱して循環流出させ、また、この熱交換用媒体と熱交換を行って蓄熱用媒体を加熱して循環流出させる熱交換部と、
この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニットと、
を備え、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気の再利用を図ることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項２に記載するように、
請求項１記載の廃熱利用システムにおいて、
前記吸排気装置は、
調理用加熱装置の上方に位置するとともに、加熱により発生する暖気を収束させて取り込むフードと、
フード内に配置され、調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させる熱回収装置と、
暖気から熱回収した後に残る空気流をフード内から排気する排気ファンと、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項３に記載するように、
請求項１または請求項２に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱交換部は配管内を熱交換用媒体が循環する流体回路が形成され、
前記吸排気装置から循環流入する加熱された熱回収用媒体と、循環流入する熱交換用媒体と、で熱交換を行って、加熱された熱交換用媒体と、除熱された熱回収用媒体と、をそれぞれ循環流出させる第１熱交換器と、
前記第１熱交換器から循環流入する加熱された熱交換用媒体を加圧して循環流出させるコンプレッサと、
前記コンプレッサから循環流入する加熱された熱交換用媒体と、循環流入する蓄熱用媒体と、で熱交換を行って、除熱された熱交換用媒体と、加熱された蓄熱用媒体と、をそれぞれ流出させる第２熱交換器と、
前記第２熱交換器から流入する除熱された熱交換用媒体を減圧して第１熱交換器へ流出する膨張弁と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項４に記載するように、
請求項３記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱交換部はヒートポンプユニットであって熱交換用媒体を二酸化炭素冷媒とし、
第１熱交換器、膨張弁、第２熱交換器およびコンプレッサを冷媒管にて直列接続して冷媒循環回路を形成することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項５に記載するように、
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱利用ユニットは、給湯ユニットであって蓄熱用媒体として給湯用水を用い、
前記熱交換部から循環流入した湯を循環させるポンプと、
循環流入した湯を貯留する貯留タンクと、
を備え、
加熱された湯を用いることで蓄熱した熱の利用を行うことを特徴とする。
【００１６】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項６に記載するように、
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
熱交換用媒体の温度計測を行う第１計測処理部と、
蓄熱用媒体の温度計測を行う第２計測処理部と、
第１計測処理部及び第２計測処理部との温度計測値を入力してコンプレッサの運転制御を行うコントローラと、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項７に記載するように、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する蓄熱用媒体を加熱して循環流出させるとともに、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する吸排気装置と、
この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニットと、
を備え、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気の再利用を図ることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項８に記載するように、
請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記調理用加熱装置は電気クッキングヒータであって、
電磁誘導コイルからなる調理用加熱部と、
前記調理用加熱部の温度を制御する温度制御部と、
前記温度制御部を操作する操作部と、
温度を表示する温度表示部と、
過熱、空焚きまたはスイッチ切り忘れ防止機能を有する安全装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項９に記載するように、
請求項８に記載の廃熱利用システムにおいて、
電気クッキングヒータと連動して稼働することを特徴とする。
【００２０】
また本発明の廃熱利用システムは、請求項１０に記載するように、
請求項８または請求項９に記載の廃熱利用システムにおいて、
電気クッキングヒータと独立して運転し、電気クッキングヒータ停止後であっても所定期間稼働することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の廃熱利用システムのシステム図、図２は本発明の廃熱利用システムの具体的実施形態のシステム図、図３は他の廃熱利用システムの一部構成図である。
廃熱利用システムは、図１で示すように、吸排気装置１０、熱交換部２０、熱利用ユニット３０を備え、調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気から熱回収を行って熱エネルギーとして利用するものである。
【００２２】
調理用加熱装置５０は、例えば、電気クッキングヒータである。近年では、省エネルギー効果や加熱効率の優れた電気クッキングヒータが市場に出回るようになり、他のエネルギー源と比べて安全性や衛生面で優位となりつつあり、年々需要が伸びている。このような電気クッキングヒータである調理用加熱装置５０は、電磁誘導コイルに高周波電流を流して高周波磁界を発生させる加熱部５１を備え、負荷として電磁結合している被加熱部６０（例えば、鍋）に渦電流を流して生じるジュール熱により、被加熱部６０自体が発熱するような加熱により調理するというものである。
【００２３】
この加熱部５１は、詳しくは、電磁誘導コイルからなる調理用加熱部、調理用加熱部の温度を制御する温度制御部、温度制御部を操作する操作部、温度を表示する温度表示部、過熱、空焚きまたはスイッチ切り忘れ防止機能を有する安全装置、その他の付属部を備えるものである。
なお、この調理用加熱装置５０は、電気クッキングヒータに限定する趣旨ではなく、コンロ等の火力による調理用加熱装置としてもよい。
【００２４】
続いて、吸排気装置１０について説明する。
調理用加熱装置５０の加熱により調理中高温状態となり、被加熱部（鍋）６０の中にある食材（例えば水や油による煮物等）から暖気（湯気）が発生するが、吸排気装置１０はこのような暖気を取り込み、この暖気から熱回収を行う。
【００２５】
このような吸排気装置１０と熱交換部２０との間では、熱回収用媒体が循環するようになされている。例えば、図１で示す矢印ａ方向に循環している。吸排気装置１０は、熱交換部２０から循環流入する熱回収用媒体に対し、熱回収による熱を加熱し、熱交換部２０へ循環流出させる。これと同時に、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する。
【００２６】
続いて、熱交換部２０について説明する。
熱交換部２０は、熱交換を行うための熱交換用媒体が循環するようになされている。例えば、図１で示す矢印ｂ方向に循環している。熱交換部２０へは加熱された熱回収用媒体も吸排気装置１０から循環流入する。そして、この熱回収用媒体と熱交換用媒体とで熱交換を行い、熱交換用媒体は加熱されて熱交換部２０内で循環流出し、また、熱回収用媒体は除熱されて吸排気装置１０へ循環流出する。
【００２７】
さらに、熱交換部２０へは、熱利用ユニット３０から蓄熱用媒体が循環流入するようになされている。例えば、図１で示す矢印ｃ方向に循環している。この熱交換用媒体と蓄熱用媒体とで熱交換を行い、熱交換用媒体は除熱されて熱交換部２０内で循環流出し、また、蓄熱用媒体は加熱されて熱利用ユニット３０へ循環流出する。
熱交換部２０では、このように熱交換用媒体が循環して、吸排気装置１０と熱利用ユニット３０とで熱を媒介する。
【００２８】
続いて、熱利用ユニット３０について説明する。
熱利用ユニット３０は、熱交換部２０から循環流入した蓄熱用媒体を直接貯めるか、または、さらに他の媒体と熱交換することで蓄熱する。そして適宜必要な熱の利用を行う。
このような廃熱利用システムによれば、調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気の再利用を図ることができる。
【００２９】
続いて、本発明の廃熱利用システムのより具体的な実施形態について図２を参照しつつ説明する。
本実施形態では、図１の吸排気装置１０は、特にフードにより暖気（湯気）を効率的に回収する装置である。また、図１の熱交換部２０は、ヒートポンプユニットである。また、図１の熱利用ユニット３０は、給湯システムである。なお、調理用加熱装置５０については同じ構成であるため、重複する説明を省略する。
【００３０】
以下、図２を参照しつつ説明する。
吸排気装置１０は、フード１１と、熱回収装置１２と、ダクト１３と、排気ファン１４と、配管１５とを備えている。
フード１１は、調理用加熱装置５０の上方に位置するとともに、加熱により発生する暖気を収束させて取り込む機能を有している。この暖気は、加熱部５１および加熱部５１に載置される被加熱部６０（例えば煮物入りの鍋）から発生する。
【００３１】
このフード１１の内部には、熱回収装置１２が設置されている。熱回収装置１２は、調理用加熱装置５０の加熱により発生する暖気から熱回収を行い、熱交換部２０の第１熱交換器２２から循環流入する熱回収用媒体である乾燥空気に対し、熱回収による熱を加熱して高温乾燥空気として、第１熱交換器２２へ循環流出させる。
【００３２】
熱回収装置１２は、略直方体ケース内に、加熱部５１および被加熱部６０で発生する暖気（湯気）が通流する空間（便宜上、熱風側空間）と、配管１５内を循環する乾燥空気が通過する空間（便宜上、温風側空間）と、に隔壁１２ａにより区分されている。熱回収装置１２には、隔壁１２ａを貫通し、熱風側空間と温風側空間とにまたがって、銅、アルミ又は合金等熱伝導が良く機械的強度を有する複数の金属製のヒートパイプ１２ｂが同軸平行方向に配設されている。
【００３３】
各ヒートパイプ１２ｂは、その内部に無数の微孔を設けた内側パイプを備える二重パイプ構造とし、同一ヒートパイプ１２ｂ内の一端熱風側と他端温風側で蒸発／凝固を繰り返して対流する作動流体が封入されている。そして、熱回収装置１２の熱風側空間（つまり暖気（湯気）を熱回収する空間）からヒートパイプ１２ｂを介して温風側空間へ熱が伝導し、温風側空間を流入する乾燥空気に熱供給し、高温乾燥空気として循環流出させる。
【００３４】
この高温乾燥空気は、第１熱交換器２２へ循環流入し、冷媒に放熱した後、低温となって温風側空間に戻った際に、暖気（湯気）が通流する熱風側空間から再び高温乾燥空気となってまた第１熱交換器２２へ循環流入するというように繰り返し還流する。
このようにして、電気クッキングヒータと一体形成する吸排気装置１０から熱交換部（ヒートポンプユニット）２０へ熱を伝え、熱回収装置１２で熱回収した暖気（湯気）の蓄熱エネルギーを媒介しやすいようにしている。
【００３５】
フード１１は連設したダクト１３を通して屋外と連通し、加熱部５１及び被加熱部６０から発生する暖気（湯気）は、先端に取り付けられ、モータにより運転する排気ファン１４により収束されて取り込まれ、熱回収装置１２で排熱後の空気流が排気される。
なお、フード１１の吸入口には、被加熱部６０からのオイルミスト、防臭、防塵等を兼ねたフィルター（図示せず）を着脱可能に備えて、熱回収装置１２を保護するようにしている。
【００３６】
続いて、ヒートポンプユニットである熱交換部２０について説明する。熱交換部２０は、冷媒管２１と、第１熱交換器２２と、コンプレッサ２３と、第２熱交換器２４と、膨張弁２５と、を備えている。そして、第１熱交換器２２とコンプレッサ２３と第２熱交換器２４と膨張弁２５とを冷媒管２１にて直列接続した冷媒循環回路からなるヒートポンプユニットを形成している。
【００３７】
第１熱交換器２２は、吸排気装置１０から循環流入する加熱された高温乾燥空気（熱回収用媒体）と、循環流入する冷媒（熱交換用媒体）と、で熱交換を行って、加熱された冷媒と、除熱された高温乾燥空気と、をそれぞれ循環流出させる。
コンプレッサ２３は、第１熱交換器２２から循環流入する加熱された冷媒を加圧して循環流出させる。
【００３８】
第２熱交換器２４は、コンプレッサ２３から循環流入する加熱された冷媒と、循環流入する給湯用水（蓄熱用媒体）と、で熱交換を行って、除熱された冷媒と、給湯用水を加熱して得た湯と、をそれぞれ流出させる。
膨張弁２５は、第２熱交換器２４から流入する除熱された冷媒を減圧して第１熱交換器２２へ流出する。膨張弁２５は弁開調整するようになっており、弁開度に応じて冷媒の減圧時の圧力を調節できる。
【００３９】
次に、ヒートポンプユニットによる熱交換を説明する。
第２熱交換器２４において凝縮した冷媒は、膨張弁２３に導かれて低温減圧され、第１熱交換器２２に導かれる。低温減圧された冷媒は、第１熱交換器２２において、高温乾燥空気の熱を吸熱して蒸発し、ガス化する。ガス化した冷媒はコンプレッサ２３に吸引され、さらに高温高圧にされて第２熱交換器２４へ導かれる。
【００４０】
第２熱交換器２４は、給湯用水が通流する配管３４と、冷媒が還流する冷媒管２１を対向させて熱交換する構成を有しており、給湯用水に放熱する。コンプレッサ２３で高温高圧にされた冷媒は、第２熱交換器２４において、配管から流入して通過する給湯用水（蓄熱用媒体）に熱を与えて凝縮される。この凝縮された冷媒は、膨張弁２３に導かれ、以下同様のサイクルで循環を繰り返す。
【００４１】
続いて、熱利用ユニット３０について説明する。熱利用ユニット３０は、詳しくは給湯ユニットであって蓄熱用媒体として給湯用水を用い、熱交換部２０から循環流入した湯を循環させるポンプ３１と、循環流入した湯を貯留する貯留タンク３２と、弁３３とが、配管３４を介して接続され、加熱された湯を用いることにより蓄熱した熱の利用を行うものである。
弁３３を介して流入した給湯用水は、第２熱交換器２４へ導かれ、湯となる。湯はポンプ３１により吸引された貯留タンク３２にて貯留され、貯えられた湯を厨房や浴室等に適宜給湯できるようにしている。
【００４２】
このような廃熱利用システムに用いられている、冷媒を介したヒートポンプユニットは、水熱交換する第２熱交換器２４において、流入する給湯用水温度と送出する冷媒温度が、略一定の温度差となるように制御される。
そこで、冷媒の温度計測を行う第１計測処理部４１と、給湯用水の温度計測を行う第２計測処理部４２とを設置し、これら第１計測処理部４１及び第２計測処理部４２との温度計測値により演算処理を施してコンプレッサ２３の運転制御を行うコントローラ４３を設けている。これにより湯の温度を調節できる。
【００４３】
例えば、過剰な高圧の上昇を第１計測処理部４１が温度として検出し、その信号をコントローラ４３へ送る。コントローラ４３では、高圧の上限値に対応する凝縮温度の設定値と比較する。その値が上限値を超えたことを確認すると、コントローラ４３はコンプレッサ２３の回転数低下させ、高圧のさらなる上昇を抑制するように制御する。
【００４４】
また、第２計測処理部４２が湯の温度を検出し、第２熱交換器２４から導出される湯の温度が設定値よりも低い場合は、コントローラ４３は、コンプレッサ２３の回転数を上げて加熱能力を増大させ、湯温の上昇を図るように制御する。第２熱交換器２４から導出される湯の温度が設定値よりも高い場合は、コントローラ４３は、コンプレッサ２３の回転数を下げて加熱能力を低下させ、湯温の低下を図るように制御する。
なお、冷媒は、特に限定されるものではないが、環境保全の観点から脱フロン代替物質を用いるのが望ましく、臨界温度が低く常温で飽和圧力が高い二酸化炭素（ＣＯ２）がヒートポンプユニットに適している。
【００４５】
このような廃熱利用システムによれば、熱交換部２０として冷媒から給湯用水に放熱を繰り返すヒートポンプユニットを採用している。上述の暖気（湯気）から熱回収装置１２で熱回収され、熱供給を受けた高温乾燥空気により冷媒の温度を上昇させるため、冷媒管２１を流れる冷媒が外気に曝されて生じる放熱ロスを抑制する。
また、高温乾燥空気の温度が暖気により上昇するため、給湯用水と冷媒との温度差を一定に保ちながら、給湯用水の温度を速やかに上昇させ、効率的なヒートポンプユニットとしている。
【００４６】
なお、本実施形態の廃熱利用システムでは、調理用加熱装置５０のスイッチ部（図示せず）を操作したときに連動して稼働するようにすれば、より利便性を向上できる。
さらにまた、営業終了後でもホテル、レストラン等業務用厨房は、残留熱源などにより室温が高いので、夜間電力を利用して吸排気装置を独立運転して温水を貯留するようにすることもできる。具体的には、図示しないタイマ装置を備え、スイッチ部を操作して調理用加熱装置５０停止させた後でも、タイマ装置により所定時間にわたり廃熱利用システムを稼働させ、所定時間経過後に廃熱利用システムを自動的に停止させるような制御装置を備えることで実現する。このように構成することで、省エネに寄与できる。
【００４７】
このように、本発明は、電気的に制御や運転を行いやすい電気クッキングヒータと併用して、調理用加熱部と、被加熱部と、フードと、熱交換部と、タンクと、を一体形成した吸排気装置と、煮物等から発生する暖気（湯気）の蓄熱エネルギーを給湯システムに適用した廃熱利用方法としているが、勿論これらに特定されるものではない。
【００４８】
なお、本発明の趣旨に沿うならば、ガス調理用加熱部と一体形成する吸排気装置、又は全体空調でカバーできない限定区域の個別空調、一般家庭において機能を絞った利用等他の廃熱利用形態に適用できることは言うまでもない。
続いてこのような実施形態について図３を参照しつつ説明する。
【００４９】
図３で示すように、モータ７１ａにより回転して暖気（湯気）を取り込むファン７１と、フィンと一体形成して単一パイプ又は複数に分岐した金属製パイプを含む熱交換部７２と、分岐したパイプを束ね冷温水を導くノズル７３と、ノズル７３内に冷温水を還流させるポンプ７４と、電源電池７５と、スイッチ部等付属する制御部７６と、を備え、適宜固定部を設けて樹脂にて一体被覆成形するものである。
【００５０】
熱交換部７２のパイプの外周には、中心軸方向と直角方向に円板状フィンが連設して一体形成している。なお、円板状フィンを設けずに、パイプを螺旋状に巻き回して、暖気（湯気）との触れるパイプ表面積を増す構成としてもよい。そして、直接蓄熱エネルギーを利用する簡易な構成のため、扱いやすい携帯型にしてもよい。
【００５１】
また、暖気（湯気）に限らず、他の熱源にも対向しやすく、両ノズルに配管、例えばホースで貯留タンクと接続することにより、パイプ内を循環する冷温水は、暖気（湯気）がケースを通過しパイプと交錯する際に吸熱され、比較的少量ながら温水を得ることができて、単身者や老夫婦世帯等きめ細やかに廃熱利用もできて、吸排気装置側或いは給湯システム側の構造に対応して使い分けてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、調理中に高温状態となる加熱部及び加熱された水や油の入った鍋から発生する暖気を熱回収し、蓄熱エネルギーとして利用することで、省エネルギーに寄与する廃熱利用システムを提供することができる。
また、蓄熱給湯システムと併用する等によりさらなる省エネルギーを図るような廃熱利用システムを提供することができる。
また、特に省エネルギー効果の高い、ホテル、レストラン等業務用厨房において、電気的に制御や運転を行いやすい電気クッキングヒータと一体形成するシステムを提案し、ひいては電気クッキングヒータの需要促進に寄与する廃熱利用システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃熱利用システムのシステム図である。
【図２】本発明の廃熱利用システムの具体的実施形態のシステム図である。
【図３】他の廃熱利用システムの一部構成図である。
【図４】厨房における従来技術の吸排気装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１０ 吸排気装置
１１ フード
１２ 熱回収装置
１２ａ 隔壁
１２ｂ ヒートパイプ
１３ ダクト
１４ 排気ファン
１５ 配管
２０ 熱交換部
２１ 冷媒管
２２ 第１熱交換器
２３ コンプレッサ
２４ 第２熱交換器
２５ 膨張弁
３０ 熱利用ユニット
３１ ポンプ
３２ 貯留タンク
３３ 弁
３４ 配管
４１ 第１計測処理部
４２ 第２計測処理部
４３ コントローラ
５０ 調理用加熱装置
５１ 加熱部
６０ 被加熱部
７１ ファン
７１ａ モータ
７２ 熱交換部
７３ ノズル
７４ ポンプ
７５ 電源電池
７６ 制御部
１００ 調理用加熱装置
１０１ 調理用加熱部
２００ 被加熱部
３００ 吸排気装置
３０１ フード
３０２ 排気用ファンモータ
３０３ 排気ダクト
３０４ 吸気ダクト
４００ 外壁
４０１ 排気口
４０２ 吸気口
Claims (10)
- 調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させるとともに、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する吸排気装置と、
この熱回収用媒体と熱交換を行って熱交換用媒体を加熱して循環流出させ、また、この熱交換用媒体と熱交換を行って蓄熱用媒体を加熱して循環流出させる熱交換部と、
この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニットと、
を備え、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気の再利用を図ることを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項１記載の廃熱利用システムにおいて、
前記吸排気装置は、
調理用加熱装置の上方に位置するとともに、加熱により発生する暖気を収束させて取り込むフードと、
フード内に配置され、調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する熱回収用媒体を加熱して循環流出させる熱回収装置と、
暖気から熱回収した後に残る空気流をフード内から排気する排気ファンと、
を備えることを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項１または請求項２に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱交換部は配管内を熱交換用媒体が循環する流体回路が形成され、
前記吸排気装置から循環流入する加熱された熱回収用媒体と、循環流入する熱交換用媒体と、で熱交換を行って、加熱された熱交換用媒体と、除熱された熱回収用媒体と、をそれぞれ循環流出させる第１熱交換器と、
前記第１熱交換器から循環流入する加熱された熱交換用媒体を加圧して循環流出させるコンプレッサと、
前記コンプレッサから循環流入する加熱された熱交換用媒体と、循環流入する蓄熱用媒体と、で熱交換を行って、除熱された熱交換用媒体と、加熱された蓄熱用媒体と、をそれぞれ流出させる第２熱交換器と、
前記第２熱交換器から流入する除熱された熱交換用媒体を減圧して第１熱交換器へ流出する膨張弁と、
を備えることを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項３記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱交換部はヒートポンプユニットであって熱交換用媒体を二酸化炭素冷媒とし、
第１熱交換器、膨張弁、第２熱交換器およびコンプレッサを冷媒管にて直列接続して冷媒循環回路を形成することを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記熱利用ユニットは、給湯ユニットであって蓄熱用媒体として給湯用水を用い、
前記熱交換部から循環流入した湯を循環させるポンプと、
循環流入した湯を貯留する貯留タンクと、
を備え、
加熱された湯を用いることで蓄熱した熱の利用を行うことを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
熱交換用媒体の温度計測を行う第１計測処理部と、
蓄熱用媒体の温度計測を行う第２計測処理部と、
第１計測処理部及び第２計測処理部との温度計測値を入力してコンプレッサの運転制御を行うコントローラと、
を備えることを特徴とする廃熱利用システム。 - 調理用加熱装置の加熱により発生する暖気から熱回収し、循環流入する蓄熱用媒体を加熱して循環流出させるとともに、暖気から熱回収した後に残る空気流を排気する吸排気装置と、
この蓄熱用媒体により蓄熱した熱の利用を行う熱利用ユニットと、
を備え、
調理用加熱装置の加熱により発生する暖気の再利用を図ることを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の廃熱利用システムにおいて、
前記調理用加熱装置は電気クッキングヒータであって、
電磁誘導コイルからなる調理用加熱部と、
前記調理用加熱部の温度を制御する温度制御部と、
前記温度制御部を操作する操作部と、
温度を表示する温度表示部と、
過熱、空焚きまたはスイッチ切り忘れ防止機能を有する安全装置と、
を備えることを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項８に記載の廃熱利用システムにおいて、
電気クッキングヒータと連動して稼働することを特徴とする廃熱利用システム。 - 請求項８または請求項９に記載の廃熱利用システムにおいて、
電気クッキングヒータと独立して運転し、電気クッキングヒータ停止後であっても所定期間稼働することを特徴とする廃熱利用システム。
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