JP3147138U - 工場排湯熱利用温水器 - Google Patents

Abstract

【課題】 メンテナンスが容易であって、熱交換効率に優れている上、様々な工場で幅広く使用しうる工場排湯利用温水器を提供する。
【解決手段】 温水器1は、前壁21上部に排湯入口2Aを有し、後壁22上部に排湯出口2Bを有するステンレス鋼製排湯槽2と、排湯槽内に配置されかつ内部が通水路となされるステンレス鋼製熱交換管3とを備える。熱交換管は、排湯出口側に設けられた入口ヘッダ4Aと、排湯入口側に設けられた出口ヘッダ4Bと、平面より見て左右蛇行状をなし、一端が入口ヘッダに他端が出口ヘッダに接続され、交互に左右逆向きとなるようにかつ直管部51どうしが重なり合うように上下に並んで配置された複数の蛇行管5とよりなる。最下位の蛇行管の１つ置きの直管部と排湯槽の底壁23との間にステンレス鋼製垂直仕切板6が設けられ、該垂直仕切板と蛇行管の直管部とによって、排湯槽内に上下蛇行状の排湯流路Pが形成される。
【選択図】 図１

Description

この考案は、温水器に関し、より詳細には、例えば食品工場や染色工場等の工場において、各種工程から生じた排湯中の熱エネルギーを再利用して水を温めるのに用いられる工場排湯利用温水器に関する。

例えば食品工場では、各種の工程で大量の湯が使用されるが、使用後の排湯中の熱エネルギーを再利用して省エネを図るため、温水器を使って排湯と給水との間で熱交換することにより水を温めることが従来より行われている。
この種の温水器としては、シェルアンドチューブ型のものが一般に使用されている他、排湯槽内に通水管を配置してなるいわゆるどぶ漬け型のもの（下記特許文献１参照）も知られている。
しかしながら、シェルアンドチューブ型の温水器は、密閉式であるため、排湯中の不純物が内部に付着した場合、いちいち装置を分解して清掃を行う必要があり、メンテナンスに多くの労力と時間を要するという問題があった。
一方、どぶ漬け型の温水器は、開放式であるため、メンテナンスは比較的容易であるものの、排湯槽内の上下で排湯に温度差が生じ易いため、熱交換効率に劣るという問題があった。
さらに、工場排湯には油分や薬品等が混入していることがあるが、従来の温水器はその点には十分配慮されておらず、この種の排湯は、ほとんど再利用されていないのが実情である。
実開昭５７−５１２７３号公報

この考案の目的は、メンテナンスが容易であって、熱交換効率に優れている上、耐油性や耐薬品性等を有していて様々な工場で幅広く使用しうる工場排湯利用温水器を提供することにある。

この考案による工場排湯利用温水器は、前後いずれか一方の壁の上部に排湯入口を有し、同他方の壁の上部に排湯出口を有するステンレス鋼製の排湯槽と、排湯槽内に配置されかつ内部が通水路となされるステンレス鋼製の熱交換管とを備え、熱交換管は、排湯槽内の排湯出口側に設けられた有底筒状の入口ヘッダと、排湯槽内の排湯入口側に設けられた有底筒状の出口ヘッダと、平面より見て左右蛇行状をなし、一端が入口ヘッダに他端が出口ヘッダにそれぞれ接続されるとともに、交互に左右逆向きとなるようにかつ直管部どうしが重なり合うように上下に並んで配置された複数の蛇行管とよりなり、最下位の蛇行管における１つ置きの直管部と排湯槽の底壁との間にステンレス鋼製の垂直仕切板が設けられ、該垂直仕切板と複数の蛇行管の直管部とによって、排湯槽内に上下蛇行状の排湯流路が形成されているものである。

この考案の工場排湯利用温水器は、上記の通り、排湯槽と熱交換管とを備えた開放式のものであるので、排湯中の不純物が排湯槽の内面や熱交換管の表面に付着した場合にはブラシ等を使って簡単に清掃することができ、メンテナンスが容易である。
また、この考案の温水器は、排湯槽内に上下蛇行状の排湯流路が形成されているため、排湯槽内の上下で排湯に温度差が生じることがなく、熱交換効率に優れており、きわめて効率良く排湯中の熱エネルギーを回収再利用することが可能となる。
さらに、この考案の温水器は、これを構成している排湯槽、熱交換管および垂直仕切板がいずれもステンレス鋼製であるので、排湯中に油分や薬品等が混入している場合でも支障がなく、様々な工場において幅広く使用することが可能となる。

この考案による工場排湯利用温水器において、排湯槽の左右側壁内面に、複数の蛇行管における前後に隣り合う曲管部どうしの間および前後両端に位置する曲管部の外側に配置されて蛇行管を側方から保持するとともに排湯流路を形成するための側部仕切を兼ねたステンレス鋼製の垂直部材が取り付けられているのが好ましい。

上記の場合、垂直部材によって蛇行管が側方から保持されるため、それによって蛇行管の取付安定性が高められる上、垂直部材が側部仕切を兼ねることにより、より完全な上下蛇行状の排湯流路が形成され、熱交換効率の更なる向上を達成しうる。

また、この考案の工場排湯利用温水器において、前後方向にのびる少なくとも１本のステンレス鋼製の押さえ板が、複数の蛇行管の直管部を上方から押さえるように排湯槽に取り付けられている場合がある。

上記の場合、押さえ板によって複数の蛇行管が上方から押さえられることにより、蛇行管の上下に重なり合う直管部どうしの間に隙間が生じるのが回避されるため、より完全な上下蛇行状の排湯流路が形成され、それによって熱交換効率の向上が図られる。

図１〜図３には、この考案の実施形態が示されている。なお、以下の説明において、図２の左を「前」、同右を「後」といい、また、図２の上を「左」、同下を「右」というものとする。

図示の工場排湯利用温水器（１）は、排湯槽（２）と、排湯槽（２）内に配置されかつ内部が通水路となされる熱交換管（３）とを備えている。

排湯槽（３）は、ステンレス鋼製であって、前後方向に長い箱形をしている。排湯槽（２）における前壁（２１）上部の幅中央部に、排湯入口（２Ａ）が形成され、後壁（２２）上部の幅中央部に排湯出口（２Ｂ）が形成されている。
排湯入口（２Ａ）および排湯出口（２Ｂ）は、前後各壁（２１）（２２）にあけられた円形の孔に挿入固定された排湯管接続用フランジ継手（２６）によって構成されている。
排湯槽（２）の前後壁（２１）（２２）外面には、これらの左上部および右上部に取っ手（２８）が取り付けられている。
排湯槽（２）の後壁（２２）下端部には、ドレン（２９）が設けられている。
排湯槽（２）のサイズは特に限定されないが、例えば、前後長さを１２００ｍｍ程度とすれば、それ程嵩張ることがなく、省スペースを図ることができる。

熱交換管（３）は、排湯槽（２）内の排湯出口（２Ｂ）側に設けられた有底筒状の入口ヘッダ（４Ａ）と、排湯槽（３）内の排湯入口（２Ａ）側に設けられた有底筒状の出口ヘッダ（４Ｂ）と、平面より見て左右蛇行状をなし、後端が入口ヘッダ（４Ａ）に前端が出口ヘッダ（４Ｂ）にそれぞれ接続されるとともに、交互に左右逆向きとなるようにかつ直管部（５１）どうしが重なり合うように上下に並んで配置された多数の蛇行管（５）とよりなる。入口ヘッダ（４Ａ）、出口ヘッダ（４Ｂ）および蛇行管（５）は、いずれもステンレス鋼製である。

入口ヘッダ（４Ａ）は、排湯槽（２）内における排湯入口（２Ａ）の近くに垂直に立てられている。また、出口ヘッダ（４Ｂ）は、排湯槽（２）内における排湯出口（２Ｂ）の近くに垂直に立てられている。
各ヘッダ（４Ａ）（４Ｂ）には、多数の水平短筒状の蛇行管接続口（４１）が、正面より見て左右交互にずれるように上下に並んで接続されている（図３参照）。そして、これらの蛇行管接続口（４１）に、各蛇行管（５）の端部が、スリーブ（４２）を介して接続されている。
各ヘッダ（４Ａ）（４Ｂ）の上端部には、給水管接続用フランジ部（４３）が設けられている。また、各ヘッダ（４Ａ）（４Ｂ）の上端寄りには、エア抜き孔（４４）が形成されている。
入口ヘッダ（４Ａ）は、その上端部寄りにおいて、Ｕバンド（４５）等の連結手段により、排湯槽（２）の後壁（２２）に固定されている。また、出口ヘッダ（４Ｂ）は、その上端部寄りにおいて、Ｕバンド（４５）等の連結手段により、後述する垂直仕切板（６Ａ）に固定されている。

各蛇行管（５）は、ステンレス鋼製の直管を長さ方向４カ所において交互に左右逆向きにＵ形に曲げ加工することにより得られた３つの蛇行管ユニット（５０）を、スリーブ（５３）を介して接続することにより形成されている。もっとも、蛇行管の構造はこれに限定されるものではない。

最下位の蛇行管（５）における１つ置きの直管部（５１）と排湯槽（３）の底壁（２３）との間に、ステンレス鋼製の垂直仕切板（６）が設けられている。
また、排湯槽（２）内における排湯入口（２Ａ）と出口ヘッダ（４２）との間の位置にも、排湯槽（２）の底壁（２３）との間に排湯流通用間隙（Ｓ）を残して、垂直仕切板（６Ａ）が設けられている。
そして、これらの垂直仕切板（６）（６Ａ）と複数の蛇行管（５）の上下に重なり合った直管部（５１）とによって、排湯槽（２）内に、排湯入口（２Ａ）から排湯出口（２Ｂ）に向かって上下に蛇行した排湯流路（Ｐ）が形成されている。

排湯槽（２）の左右側壁（２４）（２５）内面には、複数の蛇行管（５）における前後に隣り合う曲管部（５２）どうしの間および前後両端に位置する曲管部（５２）の外側に配置されるように、垂直部材（７）が取り付けられている。垂直部材（７）は、ステンレス鋼製であって、略Ｖ形の横断面を有しており、蛇行管（５）を側方から保持するとともに、排湯流路（Ｐ）を形成するための側部仕切としての機能を有している。

前後方向にのびる左右２本の押さえ板（８）が、複数の蛇行管（５）の直管部（５１）を上方から押さえるように排湯槽（２）に取り付けられている。これらの押さえ板（８）により、蛇行管（５）の上下に重なり合う直管部（５１）どうしの間に隙間が生じないようになされている。
各押さえ板（８）は、ステンレス鋼製であって、排湯槽（２）の前後壁（２１）（２２）内面にまたがって取り付けられている。なお、この実施形態では、押さえ板（８）の前端部が、垂直仕切板（６Ａ）を貫通して前壁（２１）内面に固定されているが、垂直仕切板（６Ａ）に固定されていてもよい。

上述の工場排湯利用温水器（１）にあっては、排湯入口（２Ａ）から排湯槽（２）内に工場排湯を供給する一方、入口ヘッダ（４Ａ）から熱交換管（３）内に水を流通させると、排湯中の熱エネルギーによって水が温められる。この際、排湯は、蛇行管（５）の直管部（５１）、垂直仕切板（６）（６Ａ）および垂直部材（７）によって形成された排湯流路（Ｐ）を流通することにより、排湯槽（２）内を上下蛇行状に流れる。従って、排湯槽（２）内の上下で排湯に温度差が生じることがなく、排湯と水との間での熱交換が極めて効率良く行われる。
また、上記の温水器（１）では、これを構成している排湯槽（２）、熱交換管（３）、垂直仕切板（６）（６Ａ）、垂直部材（７）および押さえ板（８）がいずれもステンレス鋼製であるので、耐油性や耐薬品性に優れており、各種の工場において幅広く使用することが可能である。
さらに、この実施形態の温水器（１）によれば、工場排湯中に含まれる不純物が排湯槽（２）内面や熱交換管（３）の表面等に付着した場合でも、排湯槽（２）の上部開口を通じてブラシ等により簡単に清掃することができるため、メンテナンスが極めて容易である。なお、排湯槽（２）の上方開口は、必要に応じて、蓋で覆うようにしてもよい。

上述した実施形態は、あくまでも例示にすぎず、この考案の要旨を逸脱しない範囲内での適宜変更を加えた上で実施することも勿論可能である。

この考案の実施形態を示すものであって、工場排湯利用温水器の垂直縦断面図である。 工場排湯利用温水器の平面図である。 図２のIII−III線に沿う工場排湯利用温水器の垂直横断面図である。

符号の説明

（１）：工場排湯利用温水器
（２）：排湯槽
（２Ａ）：排湯入口
（２Ｂ）：排湯出口
（２１）：前壁
（２２）：後壁
（２３）：底壁
（２４）：左側壁
（２５）：右側壁
（３）：熱交換管
（４Ａ）：入口ヘッダ
（４Ｂ）：出口ヘッダ
（５）：蛇行管
（５１）：直管部
（５２）：曲管部
（６）：垂直仕切板
（７）：垂直部材
（８）：押さえ板
（Ｐ）：排湯流路

Claims (3)

1. 前後いずれか一方の壁（２１）の上部に排湯入口（２Ａ）を有し、同他方の壁（２２）の上部に排湯出口（２Ｂ）を有するステンレス鋼製の排湯槽（２）と、排湯槽（２）内に配置されかつ内部が通水路となされるステンレス鋼製の熱交換管（３）とを備え、
   熱交換管（３）は、排湯槽（２）内の排湯出口（２Ｂ）側に設けられた有底筒状の入口ヘッダ（４Ａ）と、排湯槽（２）内の排湯入口（２Ａ）側に設けられた有底筒状の出口ヘッダ（４Ｂ）と、平面より見て左右蛇行状をなし、一端が入口ヘッダ（４Ａ）に他端が出口ヘッダ（４Ｂ）にそれぞれ接続されるとともに、交互に左右逆向きとなるようにかつ直管部（５１）どうしが重なり合うように上下に並んで配置された複数の蛇行管（５）とよりなり、
   最下位の蛇行管（５）における１つ置きの直管部（５１）と排湯槽（２）の底壁（２３）との間にステンレス鋼製の垂直仕切板（６）が設けられ、該垂直仕切板（６）と複数の蛇行管（５）の直管部（５１）とによって、排湯槽（２）内に上下蛇行状の排湯流路（Ｐ）が形成されていることを特徴とする、工場排湯利用温水器。
2. 排湯槽（２）の左右側壁（２４）（２５）内面に、複数の蛇行管（５）における前後に隣り合う曲管部（５２）どうしの間および前後両端に位置する曲管部（５２）の外側に配置されて蛇行管（５）を側方から保持するとともに排湯流路（Ｐ）を形成するための側部仕切を兼ねたステンレス鋼製の垂直部材（７）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１記載の工場排湯利用温水器。
3. 前後方向にのびる少なくとも１本のステンレス鋼製の押さえ板（８）が、複数の蛇行管（５）の直管部（５１）を上方から押さえるように排湯槽（２）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の工場排湯利用温水器。

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