JP2007202446A - 殺菌用加熱・冷却装置 - Google Patents
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Abstract
加熱器と冷却器において熱あるいは冷熱を利用した後の水に残留する熱や周囲の空気中の熱を熱源として加熱用高温水を生成することにより、排熱を有効に利用して省エネルギー化に資することができ、しかも構造がシンプルで装置コストの上昇を抑えることもできる殺菌用加熱・冷却装置を提供する。
【解決手段】
被処理液体を殺菌用加熱器1と冷却器2に対してこの順に流過させる被処理液体流路と、前記加熱器1に加熱用高温水を供給する高温水供給路と、前記冷却器2に冷却用冷水を供給する冷水供給路を備え、高温水供給路における加熱器1からの戻り水と冷水供給路における冷却器からの戻り水の排熱を回収して冷却用冷水を生成するとともに、回収した排熱により加熱用高温水または蒸気を生成するヒートポンプ装置6を備える構成とした。
【選択図】 図1
Description
殺菌用加熱器1(以下、単に加熱器と称する)と冷却器2の各1次側には、被処理液体がこの順に流通するように構成されていて、具体的には被処理液体送り管3が加熱器1の1次側入口に接続され、同出口に一端が接続された中継管4の他端が冷却器2の1次側入口に接続され、同出口に被処理液体戻し管5の一端が接続されており、これら被処理液体送り管3、加熱器1の1次側、中継管4、冷却器2の1次側および戻し管5で被処理液体流路を構成してある。
なお、上述した各開閉弁の開閉操作については図2の表に示したが、同表中○印は弁が開かれることを、×印は弁が閉ざされることをそれぞれ示している。
ヒートポンプ装置6は、例えば圧縮機20、第1熱交換器21、膨張弁22、第2熱交換器23およびアキュムレータ24をこの順に備える冷媒回路で構成されていて、圧縮機20から吐出された高温ガス冷媒が第1熱交換器21において凝縮し、この凝縮潜熱により高温水ライン6aを流過する水を加熱し、膨張弁22にて減圧されて第2熱交換器23内にて蒸発し、この蒸発潜熱によって冷水ライン6bを流過する水を冷却する。
本発明の装置は、通常運転時においてヒートポンプ装置6によって回収した排熱を高温水の生成に利用するので、通常運転の構成だけでは初期運転時においては熱源となる排熱の回収が十分に行われず、速やかな運転開始ができない可能性があり、したがって本発明の装置では、初期運転時に通常運転への迅速な移行を可能ならしめるべく、通常運転とは異なる初期運転を行う構成としてある。
なお、前記蒸気の熱は加熱手段において単に熱交換する場合もあれば、蒸気を加熱器1に送られる水に直接混入させる場合もある。
さらに、加熱手段10への蒸気等の熱の供給も停止する。
なお、図1中の各所に付した温度は被処理液体がウーロン茶である場合の一具体例を参考用に示したものである。
なお、前記ファンFは図示を省略したインバータ装置によって送風量が制御され、装置が必要とする熱量に応じて回転数がインバータ制御されるように構成してある。
なお、初期運転時における給排水手段15の作用は前述した第1、第2実施例のものと同じである。
2 冷却器
3 被処理液体送り管
4 中継管
5 被処理液体戻し管
6 ヒートポンプ装置
7 高温水供給管
8 タンク
9 ポンプ
10 加熱手段
11 高温水戻り管
12 冷水供給管
13 冷水戻り管
14 送液管
15 給排水手段
16 給水管
17 排水管
18 バイパス手段
19 バイパス管
20 圧縮機
21 第1熱交換器
22 膨張弁
23 第2熱交換器
24 アキュムレータ
25 空気熱交換器ユニット
26 副冷媒管
27 膨張弁
28 空気熱交換器
29 蓄熱槽
30 第3熱交換器
31 給水管
32 蒸気管
33 ポンプ
F ファン
Claims (7)
- 被処理液体を殺菌用加熱器と冷却器とに対してこの順に流過させる被処理液体流路と、前記加熱器に加熱用高温水を供給する高温水供給路と、前記冷却器に冷却用冷水を供給する冷水供給路を備え、高温水供給路における加熱器からの戻り水と冷水供給路における冷却器からの戻り水の排熱を回収して冷却用冷水を生成するとともに、回収した排熱により加熱用高温水または蒸気を生成するヒートポンプ装置を備える殺菌用加熱・冷却装置。
- 前記ヒートポンプ装置は、圧縮機、第1熱交換器、膨張弁および第2熱交換器がこの順に接続された冷媒回路を備え、前記高温水供給路における加熱器からの戻り水と冷水供給路における冷却器からの戻り水とを前記第2熱交換器に流通せしめ、この第2熱交換器を流過した水の一部を第1熱交換器に流通せしめるように構成してなる請求項1に記載の殺菌用加熱・冷却装置。
- 運転開始直後の初期運転時において、前記高温水供給路と冷水供給路との間における水の流れを遮断するバイパス手段と、前記冷水供給路に外部から水を供給するとともに冷却器からの戻り水を外部に排出する給排水手段と、前記高温水供給路において高温水を生成する加熱手段を備える請求項1または2に記載の殺菌用加熱・冷却装置。
- 前記圧縮機と第1熱交換器との間にさらに第3熱交換器を備え、この第3熱交換器において圧縮機からの高温冷媒ガスによって第1熱交換器から供給される高温水をさらに加熱して蒸気を生成し、この蒸気を前記加熱手段に加熱用熱源として供給するように構成してなる請求項3に記載の殺菌用加熱・冷却装置。
- 運転開始直後の初期運転時において、前記冷水供給路に外部から水を供給するとともに冷却器からの戻り水を外部に排出する給排水手段と、前記ヒートポンプ装置における第2熱交換器と並列に空気熱交換器を設けて第1熱交換器からの冷媒を第2熱交換器に供給せずに空気熱交換器に供給して、空気中の熱を回収して高温水の生成熱源とするように構成してなる請求項2に記載の殺菌用加熱・冷却装置。
- 通常運転時において、前記高温水供給路における加熱器からの戻り水と冷水供給路における冷却器からの戻り水の排熱が所要量に達しない場合、前記第1熱交換器からの冷媒を第2熱交換器と空気熱交換器の両方に供給して、空気中の熱も回収して高温水の生成熱源に加えるように構成してなる請求項2に記載の殺菌用加熱・冷却装置。
- 前記空気熱交換器に空気を強制的に流通せしめるファンを、必要とする空気中からの熱回収量に応じてインバータ制御するように構成してなる請求項5または6に記載の殺菌用加熱・冷却装置。
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