JP2012528292A - 廃水からの熱回収 - Google Patents

Abstract

低温の廃水を貯蔵するための下部(5)と、高温の廃水を貯蔵するための上部(6)という、層状化により分かれた少なくとも二つの部分を含む槽(1)を含むことと、上部(6)内に配置された熱交換器(12)を含むことを特徴とする、廃水からの熱回収装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、廃水の熱回収に特に適合した熱回収装置に関するものである。本発明はまた、廃水の熱回収の方法に関するものでもある。

一つまたは複数の建物の廃水には、シャワー、風呂、流し、食器洗い機、洗濯機等からの水が集まる。この水は高温のこともあり、低温のこともあり、とりわけ、この建物に再供給される保健衛生用水を予熱するために、この水の熱を回収する装置が存在する。

従来の熱回収装置は、廃水の出所から遠近様々な距離の、様々な箇所に配置される。つまり、シャワーや風呂桶の排水口の所に直接あることもあれば、より離れた排水主管などの位置にあることもある。

背景技術による一般的な解決法は、その熱を回収するために、全ての廃水を熱交換器の中で循環させることである。この解決法の短所は、最適化されていない点である。なぜならば、廃水の中に低温の水が含まれると、効率が大変顕著に低下するからである。確かに、廃水管理の特性の一つとして挙げられるのが、水の水温に近い低温から予熱温度までの様々な温度の水を受け入れることができることにある。

本発明の全体的な目的のひとつは、背景技術による解決法に対し、より効率の良い、廃水からの熱回収の解決法を提案することにある。

そのために、本発明は、低温の廃水を貯蔵するための下部と、それと層状化により分かれている、高温の廃水を貯蔵するための上部という、層状化により分かれている少なくとも二つの部分を含む槽を含むことと、槽の下部へ廃水を導く配管を含むことと、また、上部内に配置された熱交換器を含むことを特徴とする、廃水からくる熱の回収装置に根拠を置くものである。

この層状化用の板は、厚さ0.8から1.2ミリメートルの間の金属製であってもよい。

槽の下部は、20nリットルから30nリットルの間の容量部を含んでもよく、また上部は、40nリットルから60nリットルの間の容量部を含んでもよい。ここでnは、該当する建物の想定居住人数とする。

さらに、熱回収装置は、廃水用の入口や、廃水を槽の下部へ導く配管や、廃水を排出するための出口を含んでもよい。

槽は、主にポリ塩化ビニルなどのプラスチック素材であってもよい。

槽の壁は、厚さ100ミリメートルのポリウレタン製の発泡素材と同等の断熱手段を含んでもよい。

熱交換器は、銅製の蛇管を含んでもよい。熱交換器は、衛生的な高温水の配管系統からの入口と、予熱された保健衛生用水を、衛生的な高温水の配管系統へ流すための、衛生的な高温水の配管系統への出口を含んでもよい。

本発明はまた、次の各段階を含むことを特徴とする、廃水からの熱回収法に関するものでもある。

-層状化により、高温の廃水と低温の廃水が分離されること;
-高温の廃水の熱が、予熱すべき流体へ移されること。

第一段階は、同じ槽内の、明確に区別された二つの部分の中に、高温の廃水と低温の廃水を分けて貯蔵するようにしてもよい。そして第二段階は、高温部分内に配置された熱交換器を介して、高温の廃水の熱を回収するようにしてもよい。

第一段階は、高温の廃水と低温の廃水を、上記のように分離する前に、同じ槽内の、同じ下部内に送り込む前段階を含んでもよい。

本発明の特徴であり、利点である、これらの目的は、ある個別の実施例の、次の記述の中で詳細に説明する。この実施例は限定的でなく、本発明のひとつの実施例に従って、廃水の熱回収装置を図式的に描く、唯一の添付図と関連付けて説明する。

本発明は、高温の廃水の熱の最適化した回収を可能にするため、高温の廃水と低温の廃水を分離する概念に根拠を置く。

図１を参照して記述される本発明の実施例は、廃水の高温部分が貯蔵される範囲と、低温部分が貯蔵される範囲の、主に二つの範囲を含む、貯蔵および熱回収用の槽1に根拠を置く。

廃水は、その上部に位置する入口2から入り、配管3、次いで案内導管4により槽1の貯蔵用容量部の下部5へ案内される。この下部は緩衝範囲5ともよばれる。この緩衝範囲は層状化により、高温水と低温水の分離を可能にする。高温水は上昇し、槽1の上の部分6に貯蔵される状態となり、分離板または層状化用の板7により、緩衝範囲5から分離されている。槽の上の部分6の中にごみが停留するのを避けるため、この板の上に、下方に向かう斜面二つを呈する屋根がある。槽の貯蔵用容量部は、熱の損失を制限する断熱対応の壁8によって取り囲まれている。

保全およびとりわけ掃除のために、揚蓋9が槽に備え付けられている。槽に汚れが沈着するのを制限するために、再循環用水路11が、貯蔵用容量部と排出口10の間に位置する。図に描かれていないが、ごみが入るのを防ぐために、濾過装置を槽よりも上流に想定してもよい。保守作業時に槽を空にするために、排水用仕切り弁を想定してもよい。

したがって、槽の上の部分6は、槽の高温部分である。それは、高温の廃水を保存することを可能にする。この部分の中に、交換器12が作り付けられ、その中へ衛生的な高温水が、高温の廃水から伝えられる熱を受け取るために、入口13から入り、出口14から出る。このようにしてこの交換器12は、衛生的な高温水を予熱することを可能にする。槽のこの上の部分6は、高温を保ち、変動が少ないため、予熱のために最適化され、安定した熱回収を確実にする。

槽の容量は、最適の能率となるための大きさになっている。緩衝範囲5は、低温の廃水を貯蔵する役割がある。したがって、高温水と低温水が確実に分離できるに足る容量が必要であるが、容積や全体のコストが増えないよう、大きすぎてはならない。低温の廃水の入口の場合、この水は、槽の高温範囲を妨害することなく、流出できないといけない。居住者４人の家に対して、100リットルの容量がよく適合する。より一般的には、このような例の場合、80から120リットルの容量が適するといえる。

同様に、高温範囲の容量は重要である。つまり、十分な量の高温水を貯蔵でき、かつ、熱の損失が起き過ぎないような、適切な妥協をしなければならない。したがって居住者４人の家に対して、200リットルの容量がよく適合する。より一般的には、このような例の場合、160から240リットルの容量が適するといえる。

この解決法は、個別住宅用のものを、例として以上で記述した。しかしながら、この解決法は、第二次産業や第三次産業用のビルなどの集合住宅に非常に適している。したがって、その建物に関係する人数がn人いる場合、槽の緩衝範囲5は、20nから30nの間の容量、且つ／または高温範囲6は、40nから60nの間の容量を呈してもよい。

この熱回収装置は、該当する建物の地下または外に配置されてもよい。

槽は、例えばポリ塩化ビニルなどのプラスチック素材で作られてもよく、厚さ100ミリメートルのポリウレタン製の発泡素材のケーシング、または変形として同等の断熱手段によって断熱されてもよい。交換器は、銅製蛇管の類の部分を含んでもよい。数々の接続部は、ポリ塩化ビニルなどのプラスチック素材製でもよい。層状化用の板は、およそ1ミリメートル、つまり0.8から1.2ミリメートルの間の厚さの金属製でもよい。槽は、断面が円形の円筒形を呈してもよい。その場合、層状化用の板も円形を呈する。槽が分離板によって分離され、はっきり区別された二つの範囲を含む実施例を記述した。変形として、この二つの範囲を分離しないことがあってもよい。更に、高温の温度レベルが複数必要な適用例用に、範囲を二つ以上考えることもできる。

本発明は、衛生的な高温水を予熱するために、廃水の熱を回収する方法の一環として例証された。しかしながら、この熱回収は他のいかなる熱に関る必要にも利用され得る。

本発明はまた、次の各段階を含むことを特徴とする、ひとつの建物の廃水の熱回収の方法に関するものでもある。

-層状化により、高温の廃水と低温の廃水が分離されること;
-高温の廃水の熱が、予熱すべき流体へ移されること。

結局、本発明は求められた目的をよく達成している。槽の上の部分は、低温の廃水の流れから影響を受けない、高温の廃水を含み、そのため高温の保持が可能となり、温めるべき保健衛生用水への熱伝達が最適化される。低温の廃水と混ざるために廃水の熱が失われることなく、最適な方法で回収される。そのことで、廃水の中で失われるカロリーのうちの約75%を回収することが可能になる。更に、この装置は容積が大きくなく、コストも高くなく、いかなる建物においても簡単に設置するのに適合している。

Claims (10)

1. 低温の廃水を貯蔵するための下部(5)と層状化用の板(7)により分離された、高温の廃水を貯蔵するための上部(6)という、層状化により分かれている、少なくとも二つの部分を含む槽(1)を含むことと、入ってくる廃水を、槽(1)の下部(5)の方へ導く配管(3)を含むことと、上部(6)内に配置された熱交換器(12)を含むことを特徴とする、廃水からの熱の回収装置。
2. 前請求項において、層状化用の板(7)が、厚さ0.8から1.2ミリメートルの間の金属製であることを特徴とする、熱回収装置。
3. 上記請求項のいずれかの請求項において、想定居住人数をnとすると、下部(5)が20nリットルから30nリットルの間の容量部を含み、および／または上部(6)が40nリットルから60nリットルの間の容量部を含むことを特徴とする、建物用の熱回収装置。
4. 上記請求項のいずれかの請求項において、廃水のための入口(2)と、廃水を排出するための出口(10)を含むことを特徴とする、熱回収装置。
5. 上記請求項のいずれかの請求項において、槽(1)が、ポリ塩化ビニル等のプラスチックを主素材とすることを特徴とする、熱回収装置。
6. 上記請求項のいずれかの請求項において、槽(1)の壁が、厚さ100ミリメートルのポリウレタン製発泡素材と同等の断熱手段を含むことを特徴とする、熱回収装置。
7. 上記請求項のいずれかの請求項において、熱交換器(12)が、銅製蛇管を含むことを特徴とする、熱回収装置。
8. 上記請求項のいずれかの請求項において、熱交換器(12)が、衛生的な高温水の配管系統用の入口(13)と衛生的な高温水の配管系統への出口(14)を含み、予熱された衛生用水を衛生的な高温水の配管系統へ流すことを特徴とする、熱回収装置。
9. -層状化により、高温の廃水と低温の廃水が分離される段階と;
   -高温の廃水の熱が、予熱すべき流体へ移される段階と；
   を含むことを特徴とする、廃水からの熱の回収法。
10. 前請求項において、第一段階が、同じ槽(1)内の、明確に区別された二つの部分(5)、(6)の中に、高温水と低温水を分けて貯蔵することからなることと、第二段階が、高温部分(6)内に配置された熱交換器(12)を介して、高温水の熱を回収することからなる、ということを特徴とする、熱回収法。

Images