JP2594489B2 - 液体の加熱殺菌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浴槽の湯水や工業用水
等の液体を加熱殺菌する液体の加熱殺菌装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、浴槽の湯水を殺菌する手法とし
て、浴槽湯水を循環させる循環管路に濾過器を設け、循
環湯水がこの濾過器を通るときにオゾンで殺菌する方法
が行われており、また、大浴場では浴槽内に塩素を入れ
て殺菌する方法が行われている。また、金型等の冷却用
工業用水も、殺菌を行わないと、金型に藻が生えるとい
う問題があり、このため、紫外線を用いて殺菌が行われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オゾン
や塩素を用いて殺菌する手法は被処理液を通す管路がこ
れら塩素やオゾンによって腐食されるという問題があ
り、また、殺菌処理後の液体に臭気が残るという問題が
ある。

【０００４】また、紫外線を用いて殺菌する手法は、装
置が大掛かりとなり、被処理液が循環管路を通る短時間
のうちに殺菌を行うことが難しいという問題がある。

【０００５】本発明者は上記従来の問題点を解消するた
めに、加熱殺菌の手法を提案している。一般に、細菌
は、60℃以上の温度で死滅することが知られており、被
処理液をたとえば70℃の温度に加熱することにより短時
間で被処理液の殺菌を行うことができる。この、加熱殺
菌装置として、例えば、被処理液をボイラ等の加熱手段
に導いて殺菌し、その殺菌した液体を出側管路から元の
場所に戻す方式が考えられる。しかしながら、この方式
は、加熱殺菌後の高温の液体の熱エネルギが再利用され
ずに捨てられてしまうので、エネルギの無駄が生じ、装
置のランニングコストが高くなるという問題が生じる。

【０００６】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、加熱殺菌後の液体の熱を回
収して再利用し、エネルギの無駄を省き、ランニングコ
ストの安い液体の加熱殺菌装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、入側管路から供給されて来る被処理液を加熱殺
菌して出側管路から送出する加熱手段を備え、入側管路
の途中には出側管路の液体の熱を入側管路の液体に回収
する液型熱交換器が設けられており、この液型熱交換器
と加熱手段との間には出側管路と入側管路を連通する連
通路が設けられて、加熱手段で加熱殺菌した液体の一部
を前記液型熱交換器によって熱交換回収される前に出側
管路から連通路に分岐流入させて入側管路を通って加熱
手段に戻す循環ポンプ組み込みの循環流路が設けられて
いることを特徴として構成されている。

【０００８】

【作用】上記構成の本発明において、入側管路から供給
されてくる被処理液は加熱手段内で加熱処理により殺菌
され、殺菌後の液体は出側管路を通って液型熱交換器に
至る。ここで、出側管路の高温の液体の熱エネルギは入
側管路の低温の被処理液に奪われてエネルギの回収が行
われ、入側管路の液体は出側管路の液体とほぼ同温度に
加熱され、この液型熱交換器で加熱された被処理液は加
熱手段に供給されて殺菌される。また、加熱手段で加熱
処理された液体の一部は循環流路を通って加熱手段に流
入して繰り返し加熱殺菌されるので、殺菌の信頼性が高
められる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明の第１の実施例の模式構成が示さ
れている。同図において、殺菌を行う加熱手段としてボ
イラ１が用いられており、このボイラ１の入口側には入
側管路２が接続されており、ボイラ１の出側には出側管
路３が接続されている。この入側管路２の入側と出側管
路３の出側は浴槽や工業用水の貯水槽等に接続される。

【００１０】本実施例においては、入側管路２と出側管
路３の途中に液型熱交換器４が設けられている。この液
型熱交換器４は、例えば、図２に示すように、タンク５
の両端側に管路接続部６，７を設け、この管路接続部
６，７を利用してタンク５を例えば入側管路２の間に介
設し、タンク５内に出側管路３を貫通させるか、あるい
はこれとは逆にタンク５を出側管路３間に介設し、この
タンク５に入側管路２を貫通させることにより構成さ
れ、出側管路３の液体の熱は入側管路の液体に奪われて
出側管路の熱エネルギが入側管路の液体に回収されるよ
うになっている。この熱エネルギの回収をより効率よく
行うために、必要に応じ、タンク５を貫通する管にフィ
ン９が設けられる。

【００１１】この実施例によれば、入側管路２側から供
給されて来る被処理液はボイラ１で例えば70℃以上に加
熱されて殺菌される。そして、ボイラ１から出る高温の
液は液型熱交換器４を通るときに入側管路２側の被処理
液に熱を回収されて冷やされ、入側管路２側の液体は加
熱されて、入側と出側の両液はほぼ同一温度となるよう
に熱交換が行われる。このように、液型熱交換器４によ
り、入側管路２の液体が出側管路３の液体の熱エネルギ
を回収して加熱されるので、出側管路３の液体の熱は無
駄に捨てられることなく有効に活用されることとなり、
これにより、ボイラ１の燃焼エネルギをその分小さくす
ることができ、装置のランニングコストを大幅に低減す
ることが可能となる。

【００１２】ところで、加熱手段はボイラ１以外の手段
を用いて構成でき、図３に示す加熱手段は、給湯器８と
タンク10と循環ポンプ14により形成したものである。前
記タンク10には戻り管11と循環ポンプ14と往管12とから
なる循環管路13が接続されており、往管12には給湯器８
が介設されている。この循環ポンプ14を回転駆動するこ
とにより、タンク10内に満たされた加熱源の液は戻り管
11から循環ポンプ14を経て給湯器８に至り、この給湯器
８により加熱されて例えば70℃以上の高温の湯が作り出
され、この高温の湯は往管12を経てタンク10に戻される
こととなり、タンク10内の加熱源の液の温度は常時70℃
以上の高温状態に保たれる。

【００１３】そして、このタンク10内には入側管路２側
から出側管路３に導く加熱用管路15が配設され、入側管
路２側から供給されて来る被処理液は加熱用管路15を通
るときにタンク10内の高温の液により加熱殺菌されて出
側管路３に戻される。

【００１４】図４は被処理液を殺菌する加熱手段をヒー
トポンプ16を用いて構成した例を示したものである。こ
のヒートポンプ16は、凝縮器加熱装置18と、蒸発器熱回
収器20と、冷媒通路21と、この冷媒通路21に設けられる
コンプレッサ17および膨張弁19とを有して構成され、入
側管路２を通って供給される被処理液を凝縮器加熱装置
18を通るときに加熱殺菌するものである。このヒートポ
ンプを加熱手段として用いることにより、殺菌の加熱熱
源を小型化することが可能となるが、被処理液の加熱殺
菌を開始するときに、ヒートポンプの容量が不足すると
きには、ヒートポンプ16が定常状態に立ち上がるまで、
ヒートポンプ16の容量不足を助ける予備の加熱手段を設
けることも可能である。

【００１５】本実施例では、殺菌の加熱時間を稼ぐため
に、図１に示す如く、液型熱交換器４とボイラ１との間
に、入側管路２と出側管路３を結ぶ連通路としてのバイ
パス管路22を設け、このバイパス管路22に循環ポンプ23
を介設し、このバイパス管路と液型熱交換器４との間の
入側管路２に逆止弁24を介設している。

【００１６】このように、加熱手段から出側管路３とバ
イパス管路２２と入側管路２を通って加熱手段（ボイ
ラ）に至る循環流路を形成することにより、入側管路２
から供給されて来る被処理液はボイラ１に入って加熱殺
菌され、ボイラ１の出側管路３から送出されるが、その
送出される液量の多くは、液型熱交換器４によって熱交
換回収される前に、循環ポンプ２３の駆動によってバイ
パス管路２２側に吸引されて再び入側管路２を通ってボ
イラ１に導かれて加熱されるようになる。この循環ポン
プ２３から入側管路２を通りボイラ１を経て出側管路３
から再び循環ポンプ２３に至る循環が繰り返し行われる
ことにより、被処理液の加熱時間が長くなり、被処理液
の殺菌を確実に行うことが可能となる。また、加熱時間
を長くする分だけ、殺菌の加熱温度を低くすることもで
き、これにより、ボイラ１の燃焼エネルギを小さくする
ことができ、ランニングコストをより安くすることが可
能となる。また、殺菌の加熱温度を低くしない場合には
ボイラ１から出る液体は循環流路を通って繰り返し加熱
殺菌処理されるので、液型熱交換器４に入る出側管路３
の液体温度が充分に高められ、その分、大きな熱量を入
側管路２の液体に与えることができることとなり、これ
により、ボイラ１の燃焼エネルギを小さくできる。

【００１７】図５には本発明の第２の実施例が示されて
いる。この第２の実施例も、被処理液の加熱時間を長く
するように構成したものである。この実施例では、タン
ク10に給湯器８を組み込んだ循環管路13を接続してい
る。そしてこのタンク10に入側管路２と出側管路３を接
続している。つまり、この実施例では、タンク10は入側
管路２と出側管路３を連通する連通路として機能し、循
環管路13は給湯器８で加熱殺菌された液体の一部をタン
ク10を介して再び給湯器８に導く循環流路として機能す
る。

【００１８】かかる構成により、入側管路２から供給さ
れる被処理液はタンク10内に満たされ、このタンク10内
の被処理液は循環ポンプ14を駆動することにより、給湯
器８を通して繰り返し循環され、給湯器８を通る度に繰
り返し殺菌される。そして、殺菌された液体の一部は出
側管路３を通してタンク10から送り出され、液型熱交換
器４で入側管路２側の被処理液と熱交換を行った後、浴
槽や工業用水の貯水槽に戻される。

【００１９】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施例では、加熱殺菌の加熱手段として、ボイラと給
湯器とヒートポンプを用いた例について説明したが、こ
の加熱手段は電気温水器等の他の加熱手段を用いて構成
することができる。

【００２０】また、上記各実施例では被処理液として風
呂の湯水や工業用水を例にして説明したが、それ以外
に、例えば、牛乳や醤油等の食用液体の加熱殺菌や、プ
ール等の水の殺菌等、様々な分野の液体の加熱殺菌装置
に適用されるものである。また、加熱殺菌された液体は
必ずしも元の場所に戻す必要はなく、所望の場所に導く
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、加熱殺菌を行う被処理液が供
給されて来る入側管路の液体と、加熱処理された高温の
液体が通る出側管路の液体とを液型熱交換器により熱交
換させるように構成したものであるから、入側管路を通
って来る被処理液は液型熱交換器を通るときに出側管路
の液体の熱を回収し、加熱されて加熱手段に入り込むの
で、その分、加熱殺菌を行う加熱手段の駆動エネルギを
小さくすることができ、加熱殺菌装置のランニングコス
トを安くすることができる。

【００２２】また、加熱殺菌された高温の液体のエネル
ギは液型熱交換器を通る時に回収されて再利用されるの
で、装置運転の熱効率が高められ、エネルギの無駄を省
いて有効に活用することができる。さらに、液型熱交換
器と加熱手段との間に出側管路と入側管路を連通する連
通路を設けて加熱手段で加熱殺菌した液体の一部を前記
液型熱交換器によって熱交換回収される前に出側管路か
ら連通路に分岐流入させて入側管路を通って加熱手段に
戻す循環ポンプ組み込みの循環流路を設けたものである
から、加熱手段で加熱殺菌された液体の一部は循環流路
を循環して繰り返し加熱手段に入り込むので、その分、
液体の加熱時間が長くなり、殺菌を確実に行うことがで
きる。また、加熱時間が長くなる分だけ液体の殺菌加熱
温度を低くすることもでき、そうすることにより、加熱
手段の駆動エネルギをさらに小さくでき、装置のランニ
ングコストをより一層安くできる。また、殺菌の加熱温
度を低くしない場合においては、前記の如く、循環流路
を通して液体の加熱処理が繰り返し行われることで、液
型熱交換器に入る出側管路の液体温度が高められ、その
分、大きな熱量が入側管路の液体に回収されることとな
り、同様に、加熱手段の駆動エネルギを、その分、小さ
くできるという効果が得られる。さらに、前記の如く、
液型熱交換器と加熱手段との間に連通路を設けたので、
入側管路の入側からの被処理液の供給および出側管路の
出側からの殺菌処理済液の送出を中断することなく、被
処理液の一部を循環させて繰り返し加熱手段で加熱する
ことができ、加熱殺菌を確実に行うことができるととも
に、被処理液の供給と送出の中断がないので、非常に作
業効率良く液体の加熱殺菌を行うことができるという優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体の加熱殺菌装置の第１の実施
例を示す模式構成図である。

【図２】本発明の各実施例に使用される液型熱交換器の
模式構成図である。

【図３】加熱殺菌装置に用いられる加熱手段の他の例を
示す模式説明図である。

【図４】加熱手段のさらに他の例を示す模式説明図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施例を示す模式構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ボイラ ２ 入側管路 ３ 出側管路 ４ 液型熱交換器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入側管路から供給されて来る被処理液を
   加熱殺菌して出側管路から送出する加熱手段を備え、入
   側管路の途中には出側管路の液体の熱を入側管路の液体
   に回収する液型熱交換器が設けられており、この液型熱
   交換器と加熱手段との間には出側管路と入側管路を連通
   する連通路が設けられて、加熱手段で加熱殺菌した液体
   の一部を前記液型熱交換器によって熱交換回収される前
   に出側管路から連通路に分岐流入させて入側管路を通っ
   て加熱手段に戻す循環ポンプ組み込みの循環流路が設け
   られている液体の加熱殺菌装置。