JP3184025U - エネルギー回収装置、システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】調理機器より発生した排気煙霧から廃熱を効率的に抽出し、再利用するエネルギー回収のシステムを提供する。
【解決手段】調理機器８２４は鉄板、フライパン、オーブン或いはその他の調理機器である。フード８２６は、リア煙道バイパス８１８を備え、このリア煙道バイパス８１８は、調理機器８２４における燃料燃焼式ヒータから燃焼煙霧を受け、燃焼生成物をバイパスプレナム８０８へ運び、そして調整可能な開口８１４を通ってフィルタ６２４を備えたフィルタプレナム８４４内へ運ばれる。燃焼煙霧からの熱は、循環する熱交換用流体へ対流伝達するプレートフィンクロスフローチューブ式熱交換機器８０６を用いて回収される。調整可能な開口８１４はシャッタープレート８４６によって調整される。
【選択図】図８

Description

本発明は、一般的にはエネルギー回収装置、システム及び方法に関するものであり、そして特に廃熱を有効に抽出し利用するエネルギー回収装置、エネルギー回収制御システム及び方法に関する。
［関連出願の相互参照］

本願は、２０１０年５月６日出願の米国仮出願第６１／３３２，１７６号及び２０１０年６月２８日出願の米国仮出願第６１／３５９，２１２号の優先権の特典を主張する国際出願であり、該米国仮出願の内容は全体を参照として本明細書に包含される。

レストランは一般に、用意される種々の食べ物を揚げたり焼いたりすることにより大量の熱及び脂性排気を発生する。この脂性の排気熱は、通常、キッチンフードと排気ダクトの組み合わせを通してファン装置により大気へ放出される。しかし、熱は一般的に排気ダクトを損傷させる。

廃熱を捕捉し再利用するいずれの試みも問題を生じさせることになる。何故なら、熱交換器を使用するエネルギー回収装置では熱交換器の表面に沈着する油脂分のために伝熱性が低下し、またこの熱を回収するのに使用した熱抽出プロセスは通常とても効率的ではない。

調理機器のような熱源から熱及び排気ダクトや、例えば業務用厨房におけるその他の場所からの熱を効率的に抽出し再利用するシステム及び方法が記載される。通常輻射及び対流放出によって失われるエネルギーを回収する装置、システム及び方法が記載される。

種々の源から熱の形態でエネルギーを抽出し、捕捉したエネルギーを種々の操作し易く使用するエネルギー回収システム及び方法が記載される。排気系において発生した排気熱ガスからのエネルギー回収を効率的に制御するシステム及び方法が記載される。

熱エネルギーは、種々の源から回収され、そして一つ以上の消費プロセスに伝達され、及び／又は電気のような別の有用な形態に変換される。本システムは業務用厨房において用いられるが、しかしその他の場所でも使用できる。業務用厨房は、廃棄エネルギーを有益に消費する機会をもたらし得る。例えば、熱湯、低温熱は、熱湯を加熱する又は予熱するため、食品を温めるため、吸収型空調のため、除湿（例えば乾燥剤再生）のため、及びその他の目的に用いることができる。さらに、既存の新しい熱電変換技術により熱エネルギーをかなりの効率で電気エネルギーに直接変換できる。

本発明は、それぞれの温度における熱源、そして蓄熱、熱電変換装置、流体温度を上昇させる補助ヒータ、バルブ最終コントローラ、プログラミング可能なコントローラ及びセンサーから熱を回収する対流及び輻射式熱交換器を種々な組み合わせで使用し得る熱エネルギー回収システムを含んでいる。

複数の実施形態によれば、本発明は、燃焼煙霧出口及び調理煙霧出口を備えた調理機器より発生した排気から熱を回収するシステムを包含する。本システムは、調理機器からの調理煙霧を受けるように調理機器の上方で使用する構成の排気フードを備え、排気フードには、排気ダクトに接続されるフィルタプレナム（物質が充満した空間）に開放する複数のフィルタが設けられている。フィルタプレナムはその一側に複数のフィルタを支持しており、複数のフィルタの支持されているフィルタプレナムの側の反対側には開口が設けられ、この開口はバイパス開口を介してバイパスプレナムへ開放している。バイパスプレナムは、その入口が調理機器の燃焼煙霧出口に接続できるように構成されている。バイパス開口は、バイパス開口の寸法を選択できるように調整可能な部材によって画定される。ダクト及びフィルタプレナムの少なくとも一方には少なくとも一つのチューブ式熱交換器が設けられ、液体冷却ループに接続可能である。バイパスプレナムの流路にはバイパス式熱交換器が設けられ、このバイパス式熱交換器は熱交換用流体を循環させるように構成されている。循環ポンプは、チューブ式熱交換器を通り、そしてバイパス式熱交換器を通り、さらに別のループを通って負荷装置又は蓄熱装置へ熱交換用流体を循環させる。

チューブ式熱交換器は、互いに流体連通した複数の金属配管部を備え得る。複数の金属配管部は、その主要部がクリーニングできるように互いに少なくとも管2本の直径分離間されるように位置決めされ得る。

少なくとも一つのチューブ式熱交換器は二つの熱交換器でもよく、一方の熱交換器はフィルタプレナムの実体のある僅かを占め、他方の熱交換器は排気ダクトに位置している。

システムは、フィルタの上流の調理機器からの輻射及び対流熱エネルギーを捕捉するように設けられたパネル型熱交換器を備え得る。パネル型熱交換器は、少なくとも一つのチューブ式熱交換器から熱伝達流体を受けるように接続され得る。

少なくとも一つのチューブ式熱交換器は、直列に接続した並列ディスク型スパイラル金属配管部のスタックを備え得、ディスクは中心において少なくとも管3本の直径分離間されている。

パネル型熱交換器は、フードに対して移動可能に連結されてもよく、調理機器に対して選択的に位置されかつ方向決めされる。システムには、少なくとも一つのチューブ式熱交換器に、可溶性汚染物質洗浄液をスプレーするように構成したスプレー装置がフィルタプレナム内に設けられ得る。

システムは、調理機器からの熱煙霧を受けるように位置決めした触媒コンバータを備え得る。フードは、フードからその三つの側部において下がりそして調理機器まで延びる囲い部材を備え得る。調理機器はコンベア型（チェーン）自動式グリルでもよい。ポンプは可変速ポンプでもよい。

調理機器の状態を検出するセンサー又は通信チャネルには、コントローラが接続され得、調理機器の状態はアイドル状態及び調理状態の一方である。

コントローラ装置は、さらに、少なくとも一つの熱交換器を通って運ばれる熱伝達流体の最低温度が維持されるように、調理機器の検出状態に基づいて可変速ポンプの速度を変更するように構成され得る。

コントローラ装置は、負荷装置の所要熱に基づいて可変速ポンプの速度を変更することによって、熱交換器装置からの熱回収率を連続して変化するように構成され得る。

負荷装置は貯水器及び供給用リザーバを含んでもよく、コントローラ装置は、貯水器及び供給用リザーバ内の熱湯の必要性に基づいてポンプの速度を連続して変更する。

複数の実施形態によれば、本発明は、複数の調理機器より発生した排気から熱を抽出して再利用する熱回収システムを包含する。熱回収システムは、複数の金属配管装置を含む熱交換器ループを備え、各金属配管装置は対応する調理機器から発生する排気の流路に配置され、各金属配管装置は該金属配管装置を通って熱交換用流体を循環させるように構成される。循環装置は、前記排気による熱伝達のために熱交換器ループを介して熱交換用流体を循環させそして前記熱交換器ループと熱利用する場所との間で熱交換用流体を循環させるように構成され、複数の金属配管装置は互いに流体連通している。調理機器は少なくとも一つのフライパンを含み得る。

熱交換用流体及び排気は、熱交換器ループを通って互いにほぼ垂直に動き得る。循環装置は、流体源から熱交換器ループへ、そして熱交換器ループから熱を利用する場所へ熱交換用流体を循環させるポンプ装置を備え得る。

コントローラ装置は、熱交換器ループから熱が抽出される割合を制御し得る。コントローラ装置は、熱を利用する場所における所要熱に基づいて熱交換器ループを介して熱交換用流体の流量を制御することによって熱回収率を制御し得る。ポンプ装置は、熱交換器ループを介して循環する熱交換用流体の速度及び流量を変えるように構成した可変速ポンプを備えてもよく、そしてコントローラ装置は、ポンプの速度を変えることによって熱交換器ループを通る熱交換用流体の流量を制御する。熱を利用する場所には、貯水器及び供給システムが含まれ得る。熱交換用流体は水を包含し得る。

熱交換器ループから抽出した熱は、温排水の形態であり得る。循環装置は、熱交換器ループからの温排水を貯水器及び供給装置へ循環し得る。熱を利用する場所における所要熱は、貯水器及び供給装置において水を維持するのに必要となる最低温度条件を含み得る。システムは、複数の検出器を備えてもよく、各検出器は、金属配管のそれぞれの装置と組み合わされ、これらの検出器は金属配管の相応する装置を出ていく熱交換用流体の温度を検知するように構成されている。コントローラ装置は、金属配管装置の各々が出ていく熱交換流体の検出温度に基づいて熱の回収率を制御し得る。

コントローラ装置は、循環装置が金属配管装置から熱を利用する場所へ所定温度の熱交換用流体を単に循環させることによって熱の回収率を制御し得る。

複数の実施形態によれば、本発明は、複数の熱交換器装置を介して循環する複数の調理機器により発生された排気から熱交換用流体への熱の転送によってかかる排気からの熱の回収を制御する方法を包含し、各熱交換器装置は相応する調理機器と組み合わされ、複数の熱交換器装置は互いに液体連通し、そして排気の流路に配置され、該方法は、
複数の熱交換器装置を介して熱交換器装置と貯水装置を含む熱の利用源との間で熱交換用流体を循環させること、
各熱交換器装置からの出力された熱交換用流体の温度を検知すること、
貯水装置における水温を検知すること、及び
各熱交換器装置からの出力された熱交換用流体の温度と貯水装置における水温とを比較すること
を含み、
貯水装置における水温より高温の熱交換用流体だけが貯水装置へ循環される。

各熱交換器装置は、対応する調理機器より発生した排気の流路に沿った種々の位置に配置した複数の金属管装置を備え得る。

複数の実施形態によれば、本発明は、
凹部及び凹部に開放ししかもカートリッジフィルタのためのホルダーを有する排気ベントを備えたフード部
を有し、
フード部が廃棄物の煙や蒸気を放出する排気ダクトに接続されるようにした出口を備え、また
フードの凹部に位置決めされしかも主要面がフード部を使用するために調理機器が配置される場所に向って下方へ向かうように方向決めされたプレート型熱電変換装置を有して成る
排気フードを包含する。

プレート型熱電変換装置は、フード部下方の気流の開口を減少する位置へ移動できる可動サッシに結合され位置決めされ得る。

コントローラは、調理機器の動作状態を表すデータを受け、そしてサッシを自動的に位置決めし、排気ファンによる排気の速度を低減することを表す信号を出力するように構成され得る。

幾つかの実施形態によれば、本発明は、調理機器より発生した排気から熱を回収するシステムを包含し、かかるシステムは、
フードにより捕捉される煙や蒸気を放出する調理機器からの熱を回収するように構成した少なくとも一つの液冷式熱交換器を備えた排気フードを有し、
少なくとも一つの液冷式熱交換器が対流及び／又は輻射によって熱を回収するように位置決めされて設けられ、
また、少なくとも一つの制御バルブによって少なくとも一つの液冷式熱交換器に選択的に連結した断熱タンクを有し、
少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱エネルギーの量を決定するように構成したコントローラを有し、
コントローラはさらに、少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱エネルギーの量に応じて熱消費に伴う負荷装置及び断熱タンクの一方に熱伝達流体を流し、しかも少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できる熱エネルギーが熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱の量を超える際に、少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱エネルギーから温排水を断熱タンクへ加えるように構成されている。

断熱タンクは、少なくとも一つの制御バルブによって少なくとも一つの液冷式熱交換器に選択的に連結され得る。コントローラは、少なくとも一つの熱交換器から利用できしかも熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱エネルギーの量を決定するように構成される。コントローラはさらに、複数の熱交換器の少なくとも一つから利用できしかも熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱エネルギーの量に応じて熱消費に伴う負荷装置及び断熱タンクの一方に熱伝達流体を流し、しかも複数の熱交換器の少なくとも一つから利用できる熱が熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱の量を超える際に、少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費に伴う負荷装置によって要求される熱エネルギーから温排水を断熱タンクへ加えるように構成されている。

幾つかの実施形態によれば、本発明は、
排気フードと、
排気フードを通って流れる排気物からの廃熱を受けるようにフード内に設けられ、熱伝達流体を受けて加熱する形式の熱交換器と、
熱交換器に接続した熱伝達流体を充填した蓄熱用リザーバと、
蓄熱用リザーバから引き出した流体の温度を熱消費に伴う負荷装置によって要求されるレベルまで上昇するように構成した補助ヒータに接続した、蓄熱用リザーバにおける負荷供給出口と、
補助ヒータを作動して負荷装置の要求に応じて流体を負荷装置へ運ぶように構成したコントローラと
を有して成るエネルギー回収システムを包含する。熱伝達流体は飲料水であってもよい。

熱交換器構成要素を示すため幾つかの部分を外した自動グリルを示す。 排出部を適位置に設けた図１の実施形態を示す。 排出ガイドを適位置に設けた図２の実施形態を示す。 ブロイラ（焼き用機器）に対して種々の角度に位置決めした輻射熱を回収するプレート式熱交換器を備えた自動グリルを示す。 ダクト式熱交換器の詳細を示す。 クロスフロー式熱交換器を備えたリア煙道バイパスシステムを示す。 フード内部に設けた輻射熱回収交換器を示す。 制御システム及びセンサーを備えたエネルギー回収システムを示す。 本発明の別の実施形態によるクロスフロー式熱交換器を備えたリア煙道バイパスシステムを示す。 連続した流体連通系に直列に接続した三つの熱交換器を備えたエネルギー回収装置の熱交換器ループを示す。 流体連通系に互いに並列に接続した少なくとも三つの熱交換器を備えたエネルギー回収装置の熱交換器ループを示す。 多数のフードを備えたシステムにおける熱回収用のエネルギー回収装置の熱交換器ループを示す。 貯水器及び供給用リザーバと一体のエネルギー回収装置の熱交換器ループを示す。 熱回収を制御するコントローラ装置を備えた貯水器及び供給用リザーバと一体のエネルギー回収装置の熱交換器ループを示す。

図１〜図３には、グリル１１６用のエネルギー又は熱回収装置を示している。チェーンブロイラ（焼き用機器）すなわちグリル１１６は、コンベアベルト１１４として構成したグリルに食品を受け、コンベアベルト１１４はガスバーナーや薪火のような熱源上に食品を通す。輻射及び対流熱並びに煙道生成物は、グリル１１６の頂部における排気開口１１８から出ていく。

排気開口１１８からの煙や蒸気は排気フード１２０で捕捉される。煙や蒸気は、排気ファンによってグリースフィルタ２０２を通ってプレナム１０８内へ引かれ、そして排気ダクト１０４を通って除去され、冷却した生成物１２６は最後には放出される。

フラットパネル型熱交換器１１２は、輻射エネルギー及びある一定の条件（温度が排出生成物より低い場合）の下では排気開口１１８を通って出てくる対流熱を捕捉するように配置されている。ベントチューブ式熱交換器１２２は、排気プレナム１０８に配置され、熱を対流的に捕捉する。グリースフィルタ２０２は、熱交換器１２２が受ける汚れや詰まりの量を低減するように機能する。付加的なチューブ式熱交換器１０２は、フード１２０の排気つばから延びている立ち上り排気ダクトに設けられている。

フラットタイプ熱交換器１１２は、フード１２０によって引き込まれる周囲空間からのバイパス空気による最少の希釈によって排気出口１１８からの主な対流伝達及び熱源からの輻射エネルギー捕捉のため、チューブ式熱交換器１２２及びダクト式熱交換器１０２により高温で作動する可能性がある。実施形態では、フラットタイプ熱交換器１１２は、チューブ式熱交換器１０２、１２２より高温の負荷装置に熱を供給する。代わりの実施形態では、熱伝達流体は、チューブ式熱交換器１１２、１２２を通ってそしてフラットタイプ熱交換器１１２を通って対向流の形態で循環される。

チューブ式熱交換器は、連続管、例えば銅管であってもよく、そして排気流路内に位置決めされ得る。ダクト式熱交換器１０２は、図４Ａ及び図４Ｂの場合のように周囲及び中心で直列に相互連結した螺旋状のチューブ熱巻体又は螺旋状巻体の積層体或いは任意の他の適当な構造であってもよい。好ましくは、スプレー洗浄によって容易に洗浄できるように裸管が設けられる。

フラットパネル型熱交換器１１２は、単一のプレート式熱交換器又は多数の薄くて僅かに分離したプレートから成り、例えば熱伝達用の流体流路の面積の大きいプレート式熱交換器であることができる。プレートの数及び大きさは変えることができる。

フラットパネル型熱交換器１１２は、排気出口１１８に設けられ得る高温の触媒コンバータから輻射エネルギーを受け得る。触媒コンバータは、例えば１２００Ｆの領域において高温を達成する。記載したように、フラットパネル型熱交換器１１２はまた対流熱を受ける。熱伝達を高めかつ捕捉性能を改善するために、調理機器（例えば自動グリル）に対するフラットパネル型熱交換器１１２の傾斜角度は、グリルに対するプレートの垂直位置と共に、例えば図4の実施形態における５０４Ａ〜５０４Ｄで示すように種々の配置から選択したパネル型熱交換器の角度範囲及び位置から選択できる。

三辺を備えた箱型構造体はフローガイド３０２として機能し、フィルタカートリッジ１２２に対向した背部で開放している。フローガイド３０２は、触媒コンバータを通ってプレート式熱交換器１１２に向ってそしてプレート式熱交換器からフィルタプレナム１０８に向って流れる排気を案内する。フローガイド３０２は、代わりの実施形態では、さらに熱を集めるために、ラップアラウンド三辺付き熱交換器に置き換えられ得る。かかるラップアラウンド熱交換器は、銅製の連続したスパイラル（螺旋状に曲げた）金属配管を備えてもよく、或いは各側部はプレート式熱交換器であることができる。

幾つかの実施形態では、つば内を上昇する煙や蒸気は、強制排気を必要としなくても十分であり得る自然対流によって煙や蒸気を引き込み得る。一般に、強制排気は、ダクト１０２及びプレナム１０８に負圧を生じさせるのに用いられる。

熱交換器は、配管部を通って移動する排気と配管部内を循環する熱交換用流体との間における配管壁の表面積を最大化するように構成されて排気系内に位置決めされる。表面積フィン或いは皺を増やすことにより、流体の流れを通し、乱流を引き起こし、その結果、熱交換器効率を高め得る。

複数の実施形態において全ての熱交換器は、熱伝達すなわち熱交換用流体の連続した流路を画定し得る。

複数の実施形態では、煙や蒸気が逃げないように、多くの空気が排気開口１１８から放出されずにフィルタを介して引かれる。煙や蒸気の逃げはさらにフローガイドによって抑制される。

調理機器上に水洗浄タイプ排気フードが位置決めされる複数の実施形態では、排気フードは、排気フードのプレナム内に設けられそしてプレナムから生成した汚染物質を除去するためにプレナム内に位置決めされた熱交換器“クロスフローＨＸ”の外面上に可溶性汚染物質洗浄液をスプレーするように構成されたスプレー装置を有し得る。

一実施形態では、フラットタイプ熱交換器１１２は可動であってもよく、そして水洗浄流体が排気開口１１８に入り込むのを阻止するように働くために位置決めできる。

熱回収システムは、互いに流体連通する熱交換器の全てを通って熱伝達流体を循環しそして熱交換器装置と熱回収装置及び排気フードに対して外部にある熱利用場所との間で熱伝達流体を動かすようにされた可変速ポンプのような強制循環装置（図示していない）を使用し得る。この熱利用場所は、熱湯すなわち加熱水の形態をとる回収エネルギー又は熱が再利用される場所である。循環装置はさらに、熱交換器装置から外部の熱利用場所へ熱伝達を行うパイプ、管、バルブ等を備え得る。

図４Ａには、図１〜図３の実施形態と同様である実施形態を示す。図４を参照すると、チェーンブロイラ（焼き用機器）５２０用のエネルギー又は熱回収装置５００はクロスフローチューブ式熱交換器組立体を使用し、この熱交換器組立体は、プレナム空間５２４における第1部位５０８及び排気ダクト部５１０における第2部位５１１を備えている。

様々な代替え実施形態においてパネル型熱交換器は５０４Ａ、５０４Ｂ、５０４Ｃ及び５０４Ｄで示されている。実施形態のパネル型熱交換器５０４Ｂ、５０４Ｃの位置及び方向決めは、フィルタ５２８へそしてプレナム５２４内への排気流を更に案内するのに役立ち得る。パネル型熱交換器はまた５０４Ａのようにさらに遠隔に配置され得るが、しかし排気ガイド５２６内に位置決めされ得る。

チューブ式熱交換器の第1部位５０８は、一実施形態においては例示したように、チューブが前後に横切るように１８０°屈曲した一連の横方向部分（図面頁では内へ垂直に延びる）から成り得る。チューブ間の間隔は、チューブの外径の約二倍（すなわち隣接したチューブの中心は直径の三倍離れている）、或いは有効に洗浄できるようにそれ以上であり得る。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、チューブ式熱交換器の第2部位５１１は、周辺部５１４及び中央部５１６で連続して相互に接続される配管の一連のフラットな螺旋状ディスク５１２を備え、連続した熱伝達流体流路を形成している。管の中心線は螺旋状巻体において二、三直径分離間され得る。螺旋体５１２における密な間隔は、平行なディスク５１２の間の複数の隙間により空間を洗浄のために補償され得る。好ましくは、両チューブ式熱交換器は、空気の短絡流を防止するため、それぞれのプレナム又はダクトの壁に近接して設けられ、二直径未満の間隔が好ましい。

ダクトの排気つば５１７は、フードから煙や蒸気を引き出す排気ファンに接続できる。プレナム５２４はフィルタカートリッジ５２８を受け入れる開口を備えている。プレート式熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｄは、排気出口５０６における高温の触媒コンバータから放射エネルギーを受ける。

動作において、ブロイラ（焼き用機器）から発生した排気又は排気煙霧は、触媒コンバータを通って流れ、プレート式熱交換器に突き当たり、そしてフローガイド５２６によってカートリッジフィルタ５２８（例えば、レストランで使用されるような清浄可能なグリースフィルタ）に向かってガイドされる。煙や蒸気は、フィルタカートリッジ５２８を通ってフィルタプレナム５２４内へ流れ、フィルタプレナム５２４はチューブ式熱交換器の第1部位５０８を収容している。その後、煙や蒸気は、ダクト部５１０を通って流れ、第１のチューブ式熱交換器の第2部位５１１を横切って、最終的には排出される。チューブ式熱交換器の第1部位５０８及び第2部位５１１は、連続して並列に相互結合され得るか、或いは熱を異なる負荷装置へ送るように完全に分離している。好ましい実施形態では、熱伝達流体は、第2部位から第1部位（５１１から５０８へ）へ流れる。プレート式熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｄは第2部位対第1部位（５１１、５０８）に接続され得るか、或いは別個の負荷装置又は蓄熱装置に接続され得る。

上述及び下述の全ての実施形態において、熱交換器自体或いは負荷装置は、熱を直接電気に変換する熱電コンバータを備え得る。熱電装置の幾つかの例として、熱電対列、或いはナノサーフェス及び多層半導体を使用した新しい技術が含まれる。

図５には、鉄板やフライパンのような調理機器４１４用の熱回収装置４００を示している。フード４１０はリア煙道バイパス４０８を備え、リア煙道バイパス４０８は、調理機器４１４における燃料燃焼式ヒータからの燃焼煙霧を受け、燃焼生成物をバイパスプレナム４１６へ運び、そして調整可能な開口４０２を通って排出プレナム４１２へ運ぶ。燃焼煙霧の熱は、熱交換用流体循環に対して対流熱伝達するプレートフィンクロスフローチューブ式熱交換器４０４を用いて回収される。調整可能な開口４０２は、シャッタープレート４４２によって調整されて、燃料燃焼式ヒータの換気が適切となるようにでき、プレナム４１２内が負圧になるようにしている。図１〜図３及び図４Ａ、４Ｂの実施形態における熱交換器１０２、５１１と同様なダクトチューブ式熱交換器４４０も同様に使用され得る。燃焼生成物はフード４１０で捕捉された煙や蒸気より熱いかもしれないので、実施形態では、熱伝達流体は、熱交換器４４０から熱交換器４０４へ流れて、比較的高い出力温度を提供する。グリースがバイパスプレナム４１６内へ滴下するのを防止するためリップ４０３（図面の紙面に垂直に延びている）が設けられ得る。

図６には、フィルタ６０４及びフィルタプレナム６１２を備えた排気フード６１０を示している。排気ダクト６１８は排気ファンに接続され、鉄板や燃焼型グリルのようなホットサーフェス６２４を備えた調理機器６１４からフィルタ６０４及びフィルタプレナム６１２を介して煙や蒸気を引き抜く。ホットサーフェス６２４から放射熱を捕捉するためにフラットパネル型熱交換器６２２が６２２で示すように固定支持されている。

代わりの実施形態では、第２のフラットパネル型熱交換器６２８は、放射エネルギーの捕捉領域を拡張しかつ屋内空気を引き出す開口のサイズを縮小するため、ホーム位置６３０から半包囲位置６３４まで回動する。コントローラは、占有検出器を用いて作業者による占有期間（占有期間なし）、日時、調理機器の動作条件、調理状態のビデオや赤外線による状況認識のような種々のあらゆる検出条件に応じて熱交換器６２８を位置決めし得る。このような状態や状況を検出する技術は先行技術文献に記載されており、ここではその詳細について記載しない。図示実施形態では、第２のフラットパネル型熱交換器６２８は固定型の熱交換器６２２よりもホットサーフェス６２４に近くに位置しているが、しかし第２のフラットパネル型熱交換器６２８はそれより遠隔の位置に配置して、６３４で示した窓割に位置する際に作動されるだけであるようにし得る。パネル６２８を可動にするのに、６４８で示すようなピボット及びアームを含めて任意の種類の機構を使用してもよい。可動パネルは、迅速な応答ができかつ配管工事を必要としない熱電パネルであってもよい。

図７には、制御システム７１４、マルチウェーバルブ相互接続部７１６、チューブ式熱交換器７０２、放射プレート式熱交換器７０４、画像形成用のセンサー７０８、フローＱ、温度及び／又は放射束７１０、生成速度（予測され得る或いは検出され得る）、量的負荷装置７１３、直熱型電気レシーバ／コンバータ７０４、並び温度を上昇させる瞬間流体ヒータ７２８や熱蓄積器７２６、結合型エネルギー回収システムを画定するように全て相互接続された高温及び低温熱負荷装置７３０、７２４のような補助装置が示されている。実施形態では、上記要素のいずれも省略され得ることが認められる。また、選択したマルチウェーバルブ相互接続は、接続において選択可能な及び制御可能な変更が要求されない場合に、適当な固定接続に置き換えてもよい。図面では一つ以上のポンプが省略されているが、これらのポンプは、適当に図示された相互接続のいずれにも位置決めされ得る。これらのポンプはコントローラ７１４によって制御され得る。コントローラ７１４は好ましくは、適当なユーザーインターフェースと、コマンド（指令）を実行しそして状態やイベントを検知する入力及び出力とを備えたデジタルプログラム可能なコントローラである。汎用システムについての説明は、本明細書に記載し変更した全ての実施形態に適用する。

上述の複数の実施形態において、熱交換器は、互いに連続して流体連通し、互いに系列をなして接続され、すなわち、熱伝達流体が最初の熱交換器を通って熱交換器装置に入り、全ての熱交換器を通って最後の熱交換器から熱交換器装置を出ていくようにされる。流体源から熱交換器装置へ熱伝達流体を汲み上げ、そして熱伝達流体を熱交換器装置を介して循環させるためにポンプ機構が使用され得る。熱伝達流体は、水或いは防汚剤の入った水であってもよい。動作において、流体は、流体源からエネルギー回収式熱交換器装置へ移送され、そしてイベント又は運転条件に応じて負荷装置に循環される。例えば、熱交換器自体の温度が閾値に達する場合には、汲み上げを開始してもよく、そして汲上げ速度は熱交換器に又は負荷装置へのリターン流体温度に応じ得る。

流体が熱交換器を通って流れる際に、流体は高温の排気から熱を吸収し、高温の排気の一部が銅管に伝達されるので、銅管は吸収した熱をその銅管内を循環する流体に伝導する。この熱伝達により、熱交換器装置から出ていく流体は、熱交換器装置に入ってくる流体より高温にあり、高温の排気からの熱の少なくとも一部は、高温流体として有効に回収される。熱交換器装置から出ていく高温流体は、排気フードの種々の部分に或いはシステムの種々の部分に高温流体を供給するのに用いることができる。或いはまた高温流体は、レストランの需要に応じてその高温流体を供給するのに用いることができる。

熱回収装置の効率は、排気からどれだけ多くの熱を抽出して抽出した熱のどれだけを流体によって吸収できるかだけでなく、かかるプロセスにおいてどれだけのエネルギーを節約できるかに依存する。

複数の実施形態において、熱交換器装置を通って循環する流体の量を特別な状況に合致させて調整するように熱交換器装置を通って循環する流体の速度及び流量にすることが必要であり又は要求される。

熱交換器装置における流体の速度及び流量を調整することにより、熱交換器装置を通って流体を循環させる可変速ポンプを用いて行うことができる。可変速ポンプの速度を変えると、熱交換器装置を通って循環する流体の速度及び流量は変わる。コントローラ装置は、種々のファクターに基づいてポンプの速度を自動的に調整することができ、かかる種々のファクターには、高温流体の需要、調理機器の状態、熱交換器装置から出ていく流体の温度などが含まれるが、それらに限定されない。コントローラ装置は、例えば熱を利用する場所Ｐにおける高温流体の必要性を表すセンサーからの信号を受信するように構成され、そして受信信号に基づいてコントローラ装置はポンプの速度を調整して、熱交換器装置において流体を相応する流量及び速度で循環させることができる。コントローラ装置はさらに、調理機器（図示していない）から、調理機器がアイドル状態にあるか又は使用状態（作動状態）にあるかどうかを表す信号を受信するように構成され、そして受信信号に基づいて、コントローラ装置はポンプの速度を調整して、熱交換器装置を通って相応する量の流体を循環させることができる。

需要を著しく超過して再生できる豊富な熱が存在する条件が生じ得る。本明細書で説明したいずれかシステムの実施形態は、特定の設定温度に対して再利用できるほぼ最大熱予測に対して寸法決めした絶縁型貯蔵タンクを備え得る。かかるタンクは可変容量をもち、熱の需要が存在するが供給が利用できないか或いは低すぎる時間中に消費量に対する相応する量の熱を融通するように充填され得る。例えば、作業日の終わりに及びオフ時間中に、タンク内の水位は、タンクから熱を移すこと及び冷却源タンクに蓄えるか或いは排出することによって下げられ得る。サイクルは、システムの運転時に、翌日又は期間中繰り返され得る。かかる構成は可変容量をもつ可変容量式システムを提供する。

記載したいずれのシステムにおいても、負荷装置には、溜め又はテーブル及びキャビネット、例えば乾燥又は蒸気溜めテーブルを温め保持するために使用する熱ループを含むことができる。

図８には、調理機器８２４用の熱回収装置８００の別の実施形態が示され、かかる調理機器８２４は鉄板、フライパン、オーブン或いはその他の調理機器（８２８で示されたフライパンバスケット、この実施形態ではフライパン）のようなものである。フード８２６は、リア煙道バイパス８１８を備え、このリア煙道バイパス８１８は、調理機器８２４における燃料燃焼式ヒータから燃焼煙霧を受け、燃焼生成物をバイパスプレナム８０８へ運び、そして調整可能な開口８１４を通ってフィルタ６２４を備えたフィルタプレナム８４４内へ運ばれる。燃焼煙霧からの熱は、循環する熱交換用流体へ対流熱伝達するプレートフィンクロスフローチューブ式熱交換器８０６を用いて回収される。調整可能な開口８１４はシャッタープレート８４６によって調整される。調整可能な開口８１４を集合的に画定しているシャッタープレート８４６及び固定プレート８４８は、グリースを熱交換器８０６から離して滴下させ、またフィルタプレナム８４４からバイパスプレナム８０８へ供給する洗浄水を最少化させる角度付のフランジを備えている。調整可能な開口によって、調整されることになるバイパスプレナムにおける負圧を選択することができる。図１〜図３及び図４Ａ、図４Ｂの実施形態の熱交換器１０２及び５１１と同様なダクトチューブ式熱交換器が設けられ得る。熱交換器８０６を外部流体ライン８１２に接続する継手８１０が設けられ得る。壁分離部材は８０４で示され、また燃焼出口分離部材は８０２で示されている。燃焼出口８１８は、燃焼ガスをバイパスプレナム８０８へ供給する。排出口は８４５で示されている。

図９には、熱回収装置の熱交換器ループにおける熱伝達流体の流れの別の例を示す。熱回収装置は、複数の実施形態において説明してきた熱回収装置のいずれか1つであることができる。熱交換器は９０６、９０８及び９１０で示されている。循環ループ９０１は、熱エネルギーを回収するために直列に配置した熱交換器９０６、９０８、９１０を通って熱伝達流体を循環させ、そして加熱された熱伝達流体を一つ以上の負荷装置９４０へ移送する。コントローラ９０２は、温度９０４に応じて可変速ポンプであり得るポンプ９１２を制御できる。

図１０には、熱回収装置の熱交換器ループにおける熱伝達流体の流れの別の例を示す。熱回収装置は、複数の実施形態において説明した熱回収装置のいずれか1つであることができる。熱交換器は９０６、９０８及び９１０で示されている。循環ループ９０５は、熱エネルギーを回収するために並列に配置した熱交換器９０６、９０８、９１０を通って熱伝達流体を循環させ、そして加熱された熱伝達流体を一つ以上の負荷装置９４０へ移送する。熱交換器からの流れは、一つ以上の負荷装置９４０へ供給するための接合部で集合され、或いは代わりの実施形態ではそれぞれの負荷装置に別々に供給される。コントローラ９０２は、温度９０４に応じて可変速ポンプであり得るポンプ９１２を制御できる。また各熱交換器に対する流動ループにそれぞれのポンプが設けられ得る。

図１１には、各々対応する調理機器９３２、９３４、９３６を備えた複数の排気フードを有するシステム用の熱回収装置の熱交換器ループにおける熱伝達流体の流れを示す。単に三台だけの調理機器及び組み合わさったフードが示されているが、三台以上又は三台以下の調理機器及びフードを設けてもよい。熱交換器ループは、複数の熱交換器セット９０６、９０８、９１０を有し、各熱交換器セットは対応する排気フード及び／又は調理機器と組み合わされている。熱交換器セット９０６、９０８、９１０の各々は、図１〜図３の実施形態のような種々の実施形態において説明した熱交換器のような一つ又は複数の熱交換器を備え得るが、それらに限定されるものではない。複数の熱交換器セット９０６、９０８、９１０は、互いに流体連通して、循環装置９２８が全ての熱交換器セット９０６、９０８、９１０を通って同時に熱伝達流体を循環でき、また熱伝達流体が複数の熱交換器セットの各々から同時に送出できるようにしている。この構成では、熱伝達流体は全ての熱交換器セット９０６、９０８、９１０において同時に作用できる。循環装置はそれぞれのポンプ９２８Ａ、９２８Ｂ、９２８Ｃを備えてもよく、各ポンプは、それぞれのセンサー９２２、９２４、９２６に応答して制御（例えば負のフィードバック制御）される。

動作において、流体は、熱伝達流体源から熱交換器装置へ送られ、そしてポンプ機構を用いて各熱交換器セットを通して循環される。熱伝達流体が熱交換器セットを通って流れる際に、熱伝達流体は、金属配管を介して高温の排気から熱を吸収し、加熱される。この熱伝達を通して、熱交換器セットから出ていく熱伝達流体は、熱交換器セットに入ってくる熱伝達流体より高温となる。従って、高温の排気から抽出された熱の少なくとも一部は、加熱されたすなわち高温の熱伝達流体として効率的に回収される。熱交換器装置から出てくる高温の熱伝達流体は、排気フードの種々の部分に高温の熱伝達流体を供給するのに又はシステムの様々な部分に用いることができ、或いは高温の熱伝達流体の需要があるレストランに供給するのに用いることができる。

熱交換器セット９０６、９０８、９１０の各々を通って循環する熱伝達流体の速度及び流量は、各熱交換器セットを通って循環する熱伝達流体の量が特別な状況、必要性或いは要求に適合して調整されるように制御できる。熱交換器セットにおける熱伝達流体の速度及び流量を調整することは、可変速ポンプ９２８Ａ、９２８Ｂ、９２８Ｃを用いて行うことができる。可変速ポンプの速度を変えることにより、熱交換器セットの各々を通って循環する熱伝達流体の速度及び流量は変えられる。

コントローラ装置は、高温の熱伝達流体に対する需要、調理機器の状態、各熱交換器セットから出てくる熱伝達流体の温度等のような種々のファクター（しかしこれらに限定されるものではない）に基づいて可変速ポンプ９２８Ａ、９２８Ｂ、９２８Ｃの速度を個々に自動的に調整できる。コントローラ装置９３８は、例えば、負荷装置９５０の場所における高温の熱伝達流体の必要性を表す信号をセンサー９２２、９２４、９２６から受けるように構成され、かかる信号に基づいて、コントローラは、対応する流量及び速度で熱交換器装置に熱伝達流体を循環するように個々のポンプ速度の各々を調整できる。

別個の流量を集合する接合部９４０が示されているが、各流れは流体をそれぞれの負荷装置へ運ぶことができる。一つの実施形態では、複数の高温熱交換器は並列に接続してもよく、共に接合部を通って高温負荷装置へ流し、複数の中温熱交換器は並列に接続してもよく、共に接合部を通って中温負荷装置へ流し、また複数の低温熱交換器は並列に接続してもよく、共に接合部を通って低温負荷装置へ流すようにしている。例えば、輻射式熱交換器は、高温熱交換器、バイパス式熱交換器、中温熱交換器であってもよく、そして煙道又はフィルタプレナム式熱交換器は低温熱交換器であってもよい。

コントローラ装置９３８は、さらに、調理機器９３２、９３４、９３６の各々から信号を受信するように構成してもよく、各信号は、相応する機器が例えばアイドル、低出力又は全出力のような特定の作動状態にあるかどうかを表している。受信信号に基づき、コントローラ装置９３８は、各ポンプの速度を調整して、それぞれの熱交換器セットを介して相応量の熱伝達流体を循環させ或いは循環を止めてもよい。

コントローラ装置はまた、相応する調理機器がアイドル状態にあることを受信信号が表している時に熱交換器セットのいずれかへの熱伝達流体の供給を止め、それにより調理機器が使用されていない排気フードにおける熱交換器セットを介して熱伝達流体の循環を完全にバイパスさせるように構成される。

コントローラ装置は、さらに、熱交換器セット各々の温度を表す信号を温度検知システム（図示していない）から受信するように構成される。コントローラ装置は、所定の最低温度以下の温度を有する熱交換器セットのいずれかを通して熱伝達流体の循環を完全に止めることができる。かかる所定の最低温度は、調理機器が作動状態にあるか又はアイドル状態にあるかどうかを示している。コントローラ装置はさらに、熱交換器装置を通る熱伝達流体の流れを反転して、熱伝達流体が比較的低温の熱交換器セットから比較的高温の熱交換器セットへ流れるように構成され、これらの複数の熱交換器セットの間は所定の最低温度より高温である。

図１２には、熱湯貯蔵器及び供給システム１２００と一体の個々に開示された実施形態に示した装置において詳細に説明した任意の一つのエネルギー回収装置の熱交換器ループにおける熱伝達流体の流れを示す。熱交換器ループ１２１４は、一つ以上のポンプ１２０４を備えることができ、そしてシステムは一つ或いは多数の排気フードを含めることができる任意の組み合せでは全ての実施形態の熱交換器装置１２１６を備えることができる。

動作において、外部の水供給源（例えば公共給水）１２１２から外部の水が貯水用リザーバ１２０６へ入り、貯水用リザーバ１２０６の内部容量を充填する。外部の水供給源の入口部位と貯水用リザーバとの間にバルブ（図示していない）が位置決めされる。このバルブは、外部の水供給源から貯水用リザーバへさらに多くの水が供給されるのを防ぎ且つまた外部の水供給源の方向において内部容量が空になるのを防ぐため入口ポートを閉じることができる。貯水用リザーバからの水は、ポンプ１２０４を用いて熱交換器装置１２１６へ送られる。水は、熱交換器装置１２１６を介して循環され、そして高温の排気からの熱は、熱交換器装置１２１６を介して循環する熱伝達流体へ運ばれる。高温の熱伝達流体は貯水用リザーバへ戻され、そして熱交換器（図示されていない）によって内部の水を加熱するのに用いられ、或いは熱伝達流体はそれ自体タンク内の水と同じであってよい。タンクの水は家庭雑排水或いは飲料水であってもよい。貯蓄リザーバからの熱湯はさらに、熱湯を必要とする場所へ熱湯を供給するように種々の分配ポイントへ送られる。好ましくは、タンクは絶縁される。熱湯は食器洗い機のような種々のステーション１２１０で選択的に消費され得る。

図１０には、熱湯貯蔵器及び供給システムと一体の図８の実施形態において詳細に説明した複数のエネルギー回収装置のいずれか一つの熱交換器ループにおける熱伝達流体の流れを示している。熱交換器ループはシステムの熱交換器装置を表している。単に三台の調理機器及び組み合わさったフードが示されているが、システムは任意の数のフード／調理機器及びフードを含むことができる。熱交換器装置は、複数の熱交換器セットＨＸ１、ＨＸ２、ＨＸ３を有し、各熱交換器セットは対応する排気フード及び／又は調理機器と組み合わされている。熱交換器セットＨＸ１、ＨＸ２、ＨＸ３の各々は、図１〜図３に示す実施形態の熱回収装置に示すようなそれぞれのフード内に位置決めされた「パネルＨＸ」、「クロスフローＨＸ」、及び「カラーＨＸ」のような（しかしこれらに限定されない）複数の熱交換器を備える。複数の熱交換器セットＨＸ１、ＨＸ２、ＨＸ３は、互いに流体流連通し、そして並列に接続されて、循環装置が熱交換器セットＨＸ１、ＨＸ２、ＨＸ３の全てを同時に通って熱伝達流体を循環できるようにし、且つまた熱伝達流体が熱交換器セットの各々から同時に出ていくことができるようにしている。

循環装置は、水源から熱交換器装置へ水を動かすポンプ機構を備え、また熱交換器セットを介して水を循環する。動作中、水は、ポンプ機構を用いて水源から熱交換器装置へ送られ、そして熱交換器セットを介して循環される。水が熱交換器セットを通って流れる際に、水は、高温の排気から熱を吸収し、加熱し始める。この熱伝達を通して、熱交換器セットから出ていく水は、熱交換器装置に入ってくる水より高温となり、高温の排気からの熱の少なくとも一部は熱湯として有効に回収される。熱交換器装置から出てくる熱湯は、排気フードの種々の部分或いはシステムの種々の部分に熱湯を供給するのに使用でき、或いは熱湯の需要があるレストランに供給するのに使用できる。

図１３には、図１１及び図１２の実施形態の特徴を組み合わせたシステムを示す。ここでは、コントローラ装置１３０２は、それぞれの調理機器９３２、９３４、９３６（台数は少なくても多くてもよい）から情報を受け取り、かかる情報は、対応する調理機器がアイドル状態にあるか作動状態にあるかどうかを表す。受信信号に基づいて、コントローラ装置は、アイドル状態にある調理機器と組み合わさった任意の熱交換器セットを通る水の循環を停止でき、それにより、調理機器が使用されていない排気フードにおける熱交換器セットを通って水の循環を完全にバイパスする。

コントローラ装置１３０２はさらに、温度センサー１３０２（典型的には）から信号を受信し、これらの信号は、熱交換器セット９０６、９０８、９１０の各々を出ていく水温を表している。コントローラ装置１３０２はさらに、熱湯貯蔵用リザーバにおける温度センサー１３０２から、汲み上げを調整するリザーバ内の水温を表す信号を受信できる。例えば、コントローラ装置は、各熱交換器セットを出ていく水温と貯水用リザーバの温度とを比較するように構成され得る。循環装置は熱湯貯蔵リザーバの温度より高温の水が出て行く熱交換器セットからのみ水を移す分流器を備えることができる。従って、貯水用リザーバ内の水温より高温の出ていく水は、通路Ａを介して分流器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を通って流れ、共通ポイントＰで合流し、この共通ポイントＰから水は貯水用リザーバへ循環される。貯水用リザーバ内の温度より低い温度の熱交換器を出ていく水は、分流器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３により分流される。

従って、本発明によれば、調理機器から発生した高温の排気から熱を回収し再使用するエネルギー回収装置及び方法、並びに熱回収率を制御するコントローラ装置及び方法が提供されることが明らかである。本発明によれば多くの代替え、変更及び変形が可能である。記載した実施形態の特徴は、更なる実施形態を作るために本発明の範囲内で、組み合わされ、再構成され、省略される。

特に、記載した熱交換器装置の各々は、さらに、ガイド装置として用いられる三辺付ラップアラウンド熱交換器装置（これに限定されない）のような排気フードに現在の付加的な熱交換器を含むことができる。

また、記載した実施形態のある種の特徴は、しばしば、他の特徴の使用対応なしに有利に用いられ得る。従って、出願人は、本発明の精神及び範囲内の代替え、変更、等価及び変形の全てを包含しようとするものである。

１０２：チューブ式熱交換器
１０４：排気ダクト
１０８：プレナム
１１２：フラットパネル型熱交換器
１１４：コンベアベルト
１１６：グリル
１１８：排気開口
１２０：排気フード
１２２：チューブ式熱交換器
１２６：生成物
２０２：油分フィルタ
３０２：流れガイド
４００：熱回収装置
４０２：調整可能な開口
４０３：リップ
４０４：プレートフィンクロスフローチューブ式熱交換器
４０８：リア煙道バイパス
４１０：フード
４１２：排出プレナム
４１４：調理機器
４１６：バイパスプレナム
４４０：ダクトチューブ式熱交換器
４４２：シャッタープレート
５００：エネルギー又は熱回収装置
５０６：排気出口
５０８：第1部位
５１０：排気ダクト部
５１１：第2部位
５１２：螺旋状ディスク
５１４：周辺部
５１６：中央部
５１７：ダクトの排気つば
５２０：チェーンブロイヤ（焼き用機器）
５２４：プレナム空間
５２６：排気ガイド
５２８：フィルタ（フィルタカートリッジ）
６０４：フィルタ
６１０：排気フード
６１２：フィルタプレナム
６１４：調理機器
６１８：排気ダクト
６２２：フラットパネル型熱交換器
６２４：ホットサーフェス
６２８：第２のフラットパネル型熱交換器
６３０：ホーム位置
６３４：半包囲位置
６４８：ピボット及びアーム
７０２：チューブ式熱交換器
７０４：放射プレート式熱交換器
７０８：画像形成用のセンサー
７１０：温度及び／又は放射束
７１３：量的負荷装置
７１４：制御システム
７１６：マルチウェーバルブ相互接続
７２４：低温熱負荷装置
７２６：熱蓄積装置
７２８：瞬間流体加熱装置
７３０：高温熱負荷装置
８００：熱回収装置
８０２：燃焼出口分離部材
８０４：壁分離部材
８０６：熱交換器
８０８：バイパスプレナム
８１０：継手
８１２：外部流体ライン
８１４：調整可能な開口
８１８：リア煙道バイパス
８２４：調理機器
８２８：調理機器
８２６：フード
８４４：フィルタプレナム
８４５：排出口
８４６：シャッタープレート
８４８：固定プレート
９０１：循環ループ
９０２：コントローラ
９０４：温度
９０５：循環ループ
９０６：熱交換器
９０８：熱交換器
９１０：熱交換器
９１２：ポンプ
９２２：センサー
９２４：センサー
９２６：センサー
９２８：循環装置
９２８Ａ：可変速ポンプ
９２８Ｂ：可変速ポンプ
９２８Ｃ：可変速ポンプ
９３２：調理機器
９３４：調理機器
９３６：調理機器
９３８：コントローラ装置
９４０：負荷装置
９５０：負荷装置
１２００：熱湯貯蔵器及び供給システム
１２０４：ポンプ
１２０６：貯水用リザーバ
１２１０：ステーション
１２１２：外部の水供給源
１２１４：熱交換器ループ
１２１６：熱交換器装置
１３０２：コントローラ装置
Ｄ１：分流器
Ｄ２：分流器
Ｄ３：分流器

Claims (83)

1. 燃焼煙霧出口及び調理煙霧出口を備えた調理機器より発生した排気から熱を回収するシステムであって、
   調理機器からの調理煙霧を受けるように調理機器の上方で使用する形態の排気フードを有し、排気フードには、排気ダクトに接続されるフィルタプレナムに開放する複数のフィルタが設けられ、
   フィルタプレナムがその一側に複数のフィルタを支持し、複数のフィルタが支持されているフィルタプレナム側の反対側には開口が設けられ、この開口がバイパス開口を介してバイパスプレナムへ開放され、
   バイパスプレナムは、その入口が調理機器の燃焼煙霧出口に接続できるように構成され、
   バイパス開口が、バイパス開口の寸法を選択できるようにするため調整可能な部材によって画定され、
   排気ダクト及びフィルタプレナムの少なくとも一方には少なくとも一つのチューブ式熱交換器が設けられ、液体調理ループに接続可能であり、
   バイパスプレナムの流路にはバイパス式熱交換器が設けられ、このバイパス式熱交換器が熱交換流体を循環させるような形態に構成され、
   チューブ式熱交換器を通り、そしてバイパス式熱交換器を通り、さらに別のループを通って負荷装置又は蓄熱装置へ熱交換流体を循環させる循環ポンプが設けられること
   を特徴とするシステム。
2. チューブ式熱交換器が、互いに流体連通した複数の金属配管部を備え、複数の金属配管部は、その主要部がクリーニングできるように互いに少なくともチューブ二本分の直径離間されるように位置決めされていること
   を特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 少なくとも一つのチューブ式熱交換器は二つの熱交換器であり、一方の熱交換器がフィルタプレナムの実在の僅か一部分を占め、他方の熱交換器が排気ダクトに位置していること
   を特徴とする請求項１記載のシステム。
4. さらに、フィルタの上流の調理機器からの輻射及び対流熱エネルギーを捕捉するように設けられたパネル型熱交換器を有すること
   を特徴とする請求項１〜３記載のシステム。
5. パネル型熱交換器が、少なくとも一つのチューブ式熱交換器から熱伝達流体を受けるように接続されること
   を特徴とする請求項４記載のシステム。
6. 少なくとも一つのチューブ式熱交換器が、直列に接続した並列ディスク型スパイラル金属配管部のスタックを備え、ディスクが中心において少なくとも三つの管直径分離間されていること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のシステム。
7. パネル型熱交換器が、フードに対して可動に結合され、調理機器に対して選択して位置されかつ方向決めされること
   を特徴とする請求項４又は請求項５記載のシステム。
8. さらに、少なくとも一つのチューブ式熱交換器に、可溶性汚染物質洗浄液をスプレーするように構成したスプレー装置がフィルタプレナム内に設けられること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載のシステム。
9. さらに、調理機器からの高温の煙や蒸気を受けるように位置決めした触媒コンバータを有すること
   を特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載のシステム。
10. フードが、フードからその三つの側部において下がりそして調理機器まで延びる囲い部材を備えること
    を特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載のシステム。
11. 調理機器がコンベアチエーン自動式グリルであること
    を特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載のシステム。
12. ポンプが可変速ポンプであること
    を特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項記載のシステム。
13. さらに、調理機器の状態を検出するセンサー又は通信チャネルには、コントローラ装置が接続され、調理機器の状態はアイドル状態及び調理状態の一方であること
    を特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項記載のシステム。
14. コントローラ装置は、さらに、少なくとも一つの熱交換器を通って運ばれる熱伝達流体の最低温度が維持されるように、調理機器の検出状態に基づいて可変速ポンプの速度を変更するような形態に構成されること
    を特徴とする請求項１３記載のシステム。
15. さらに、
    負荷装置の熱需要に基づいて可変速ポンプの速度を変更することによって、熱交換器装置からの熱回収率を連続して変化するように構成されたコントローラ装置を有すること
    を特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項記載のシステム。
16. 負荷装置が貯水器及び供給用リザーバを含み、コントローラ装置が、貯水器及び供給用リザーバ内の熱湯の必要性に基づいてポンプの速度を連続して変更すること
    を特徴とする請求項１５記載のシステム。
17. 複数の調理機器により発生した排気から熱を抽出して再利用する熱回収システムであつて、
    熱回収システムが、複数の金属配管装置を含む熱交換器ループを有し、各金属配管装置が対応する調理機器から発生した排気の流路に配置され、該金属配管装置を通って熱交換流体を循環させるように構成され、
    また熱回収システムが、前記排気による熱伝達のために熱交換器ループを介して熱交換流体を循環させそして前記熱交換器ループと熱利用する場所との間で熱交換流体を循環させるように構成された循環装置を有し、
    複数の金属配管装置が互いに流体連通していること
    を特徴とするシステム。
18. 調理機器が少なくとも一つのフライパンを含むこと
    を特徴とする請求項１７記載のシステム。
19. 熱交換流体及び排気が、熱交換器ループを通って互いにほぼ垂直に動くこと
    を特徴とする請求項１７記載のシステム。
20. 循環装置が、流体源から熱交換器ループへ、そして熱交換器ループから熱を利用する場所へ熱交換流体を循環させるポンプ装置を備えていること
    を特徴とする請求項１７記載のシステム。
21. さらに、熱交換器ループから熱の抽出される割合を制御するコントローラ装置を有すること
    を特徴とする請求項１７記載のシステム。
22. コントローラ装置が、熱を利用する場所における熱需要に基づいて熱交換器ループを介して熱交換流体の流量を制御することによって熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項２１記載のシステム。
23. ポンプ装置が、熱交換器ループを介して循環する熱交換流体の速度及び流量を変えるように構成した可変速ポンプを備え、そしてコントローラ装置が、ポンプの速度を変えることによって熱交換器ループを通る熱交換流体の流量を制御すること
    を特徴とする請求項２２記載のシステム。
24. 熱を利用する場所には、貯水器及び供給システムが含まれること
    を特徴とする請求項２３記載のシステム。
25. 熱交換流体が水を包含すること
    を特徴とする請求項２４記載のシステム。
26. 熱交換器ループから抽出した熱が温排水の形態であること
    を特徴とする請求項２５記載のシステム。
27. 循環装置が、熱交換器ループからの温排水を貯水器及び供給装置へ循環すること
    を特徴とする請求項２６記載のシステム。
28. 熱を利用する場所における所要熱は、貯水器及び供給装置における水が維持される必要のある最低温度条件を含むこと
    を特徴とする請求項２７記載のシステム。
29. さらに、複数の検出器を有し、各検出器が、金属配管のそれぞれの装置と組み合わされ、これらの検出器が金属配管の相応する装置を出ていく熱交換流体の温度を検知するように構成されていること
    を特徴とする請求項２１記載のシステム。
30. コントローラ装置が金属配管の各装置を出ていく熱交換流体の検出温度に基づいて熱の回収率を制御すること
    を特徴とする請求項２９記載のシステム。
31. コントローラ装置は、循環装置が金属配管装置から熱を利用する場所へ所定温度の熱交換流体を単に循環させることによって熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項３０記載のシステム。
32. 熱を利用する場所には、貯水器及び供給システムが含まれること
    を特徴とする請求項３１記載のシステム。
33. 所定温度が、貯水器及び供給システムに貯蔵された水温より高温であること
    を特徴とする請求項３２記載のシステム。
34. 熱交換流体が水を包含すること
    を特徴とする請求項３３記載のシステム。
35. さらに、複数の可変速ポンプを有し、各可変速ポンプが、金属配管の複数の装置の対応する一つを通って熱交換流体を循環させるように構成され、そしてコントローラ装置が、複数の可変速ポンプの各々の速度及びそれにより個々に金属配管装置の各々を通る熱交換流体の速度及び流量を制御することによって熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項２１記載のシステム。
36. コントローラ装置が、相応する調理機器の検出状態に基づいて、金属配管装置の各々を通る熱交換流体の流れを制御することによって熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項３５記載のシステム。
37. 検出状態がアイドル状態及び調理状態の一方であること
    を特徴とする請求項３６記載のシステム。
38. コントローラ装置は、相応する調理機器がアイドル状態にある際に金属配管装置への熱交換流体の流れを止め、そして相応する調理機器が調理状態にある際に金属配管装置への熱交換流体の流れを開放することによって熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項３７記載のシステム。
39. コントローラ装置が、複数の金属配管装置の各々の検出温度に基づいて、金属配管装置の各々を通る熱交換流体の流れを制御することによって熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項２１記載のシステム。
40. コントローラ装置は、所定の最低温度より低温の金属配管装置への熱交換流体の流れを止め、そして少なくとも所定の最低温度の金属配管装置への熱交換流体の流れを開放することによって熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項３９記載のシステム。
41. 熱交換流体は、温度が比較的低い金属配管装置から温度が比較的高い金属配管装置へ流れること
    を特徴とする請求項４０記載のシステム。
42. 熱交換器ループが、複数の調理機器の上方に位置決めされた排気クリーニング装置に配置されること
    を特徴とする請求項１７記載のシステム。
43. 排気クリーニング装置が、排気フード、プレナム及び相応する調理機器の上方に位置決めした排気つばを備えていること
    を特徴とする請求項４２記載のシステム。
44. 金属配管装置の各々が、相応する排気フードに取り付けた第１の金属配管部と、相応するプレナムに位置決めした第２の金属配管部と、相応する排気つばに位置決めした第３の金属配管部とを備え、熱交換流体及び排気が熱交換器ループにおける金属配管装置の各部を通って互いにほぼ垂直に動くこと
    を特徴とする請求項４３記載のシステム。
45. さらに、排気クリーニング装置のプレナム部内に設けられ、そこから生成した汚染物質を取り除くためにプレナム部に位置決めした第２の金属配管部の外面に、可溶性汚染物質洗浄液をスプレーするように構成した複数のスプレー装置を有すること
    を特徴とする請求項４４記載のシステム。
46. 調理システムによる気流からの熱を回収する率を制御するコントローラ装置であって、
    入力信号を受信するように構成した入力モジュールと、
    入力信号に基づいて、制御信号を、気流の流路に設けた熱回収装置へ出力するように構成した出力モジュールと
    を有し、
    熱回収装置が、熱交換流体を循環させる熱交換器ループ、及び気流により熱伝達するため熱交換器ループを通って及び熱交換器ループと熱利用の場所との間で熱交換流体を循環させる循環装置を備えていること
    を特徴とするコントローラ装置。
47. 入力信号が、調理システムの状態を表す信号を含むこと
    を特徴とする請求項４６記載のコントローラ装置。
48. 入力信号の状態が、調理システムのアイドル状態及び調理状態の一方であること
    を特徴とする請求項４７記載のコントローラ装置。
49. 制御信号が、調理システムの状態に基づいて、熱交換器ループを通して熱交換流体の循環を制御する信号を含み、調理システムがアイドル状態にある時は熱交換器ループを通して熱交換流体の循環を停止して、そして熱交換流体は調理システムが調理状態にある時に熱交換器ループを通して循環させる
    を特徴とする請求項４８記載のコントローラ装置。
50. コントローラはさらに、調理システムがアイドル状態にあるか或いは調理状態にあるかどうかに基づいて、熱交換器ループを通して循環する熱交換流体の速度及び流量を制御すること
    を特徴とする請求項４８記載のコントローラ装置。
51. 循環装置が可変速ポンプを備え、熱利用の場所における所要熱に基づいて、可変速ポンプの速度を変えることによって、熱交換器ループを介して循環する熱交換流体の速度及び流量が制御されること
    を特徴とする請求項５０記載のコントローラ装置。
52. 調理システムが、各々アイドル状態と調理状態とをもつ複数の調理機器を備え、
    入力信号が、各々それぞれの調理機器のアイドル状態又は調理状態を表す複数の入力信号を含み、
    熱交換器ループが、互いに流体連通し、かつ各々それぞれの調理機器と組み合わさった複数の熱交換器を備え、
    循環装置が、各々それぞれの熱交換器を介して熱交換流体を循環させる複数の可変速ポンプを備え、また
    それぞれの調理機器の状態に基づいて、各熱交換器を通って循環する熱交換流体の速度及び流量が制御されること
    を特徴とする請求項５０記載のコントローラ装置。
53. 入力信号が、熱交換器ループの温度を表す信号を含み、
    制御信号が温度に基づいて熱交換器ループを介して熱交換流体の循環を制御する信号を含み、
    熱交換器ループの温度が最低温度以下である時に、コントローラ装置が熱交換器ループを通る熱交換流体の循環を止め、熱交換器ループの温度が少なくとも最低温度にある時に、コントローラ装置が熱交換器ループを通って熱交換流体を循環させること
    を特徴とする請求項４６記載のコントローラ装置。
54. 調理システムが複数の調理機器を備え、
    熱交換器ループが、互いに流体連通し、かつ各々それぞれの調理機器と組み合わさった複数の熱交換器を備え、
    入力信号が、各々それぞれの熱交換器の温度を表す複数の入力信号を含み、また
    受信した温度信号に基づいて、各熱交換器を通って循環する熱交換流体の流れを制御すること
    を特徴とする請求項５３記載のコントローラ装置。
55. 制御信号が、最低温度の熱交換器から最高温度の熱交換器へ熱交換流体を循環させる信号を含むこと
    を特徴とする請求項５４記載のコントローラ装置。
56. 熱利用の場所が熱湯貯蔵器及び供給装置を備えていること
    を特徴とする請求項５４記載のコントローラ装置。
57. 熱交換流体が水を含むこと
    を特徴とする請求項５６記載のコントローラ装置。
58. 熱交換器ループから抽出した熱が温排水の形態であること
    を特徴とする請求項５７記載のコントローラ装置。
59. 循環装置が、熱交換器ループから熱湯貯蔵器及び供給装置へ温排水を循環すること
    を特徴とする請求項５７記載のコントローラ装置。
60. 入力信号がさらに、熱湯貯蔵器及び供給装置における水温を表す信号を含んでいること
    を特徴とする請求項５９記載のコントローラ装置。
61. 入力信号がさらに、各熱交換器から出ていく熱交換流体の温度を表す信号を含み、
    貯水器における水温より高温の熱交換流体のみを熱交換器から熱湯貯蔵器及び供給装置へ循環装置により循環させることによって、熱回収率を制御すること
    を特徴とする請求項６０記載のコントローラ装置。
62. 調理機器によって発生した排気から汚染物質を除去しかつ熱を回収する、排気浄化及び熱回収システムであって、
    調理機器からの排気を酸化させために調理機器の上方に位置決めした触媒コンバータと、
    触媒コンバータの上方に配置され、且つ排気フードの四隅に取付けられて、触媒コンバータの上方に吊り下げられ、触媒コンバータを通過する排気からの熱を、熱交換器自体を介して循環する熱交換流体へ伝達し、調理機器に対して傾斜角を変えるように構成されているパネル型熱交換器と、
    触媒コンバータとパネル型熱交換器との間に配置され、パネル型熱交換器から排気を、スパイラル金属配管装置を含む第１の熱交換器を収容するプレナム内へ案内し、第１の熱交換器がパネル型熱交換器と流体連通しかつ排気の流路に配置されている、ガイド装置と、
    排気が排気浄化システムから出ていく排気つばと、
    排気つばに配置されたスパイラル金属配管装置を備え、プレート式熱交換器及び第１の熱交換器と流体連通している第２の熱交換器と、
    パネル型熱交換器及び第１、第２の熱交換器を通り、熱交換器と熱利用の場所との間に熱交換流体を循環させる循環装置と、
    調理機器の一つの状態及び熱利用の場所における熱の要求に基づいて、熱交換器を通って循環する熱交換流体の速度及び流量を変えることにより、熱交換器からの熱回収率を制御するコントローラ装置と
    を有し、
    プレナムが、さらに、プレナムに入ってくる排気から汚染物質を除去するフィルタを備え、
    熱交換器を通って移動する排気と熱交換器内を循環する熱交換流体との間の配管の表面積を最大化するように排気路内にパネル型熱交換器及び第１、第２の熱交換器が位置決めされること
    を特徴とするシステム。
63. 熱利用の場所に貯水装置を備えていること
    を特徴とする請求項６２記載のシステム。
64. 熱交換流体が水であり、また排気から回収した熱が貯水装置へ送られた温排水であること
    を特徴とする請求項６３記載のシステム。
65. パネル型熱交換器及び第１、第２の熱交換器が銅管を備えていること
    を特徴とする請求項６２記載のシステム。
66. コントローラが、熱交換器を介して熱交換流体を循環させるのに用いた可変速ポンプの速度を調整することによって熱交換器を通る熱交換流体の速度及び流量を制御すること
    を特徴とする請求項６２記載のシステム。
67. 各々相応する調理機器と組み合わされしかも互いに液体連通しそして排気の流路に配置された複数の熱交換器装置を介して循環する熱交換流体へ、各々複数の調理機器により発生された排気からの熱を転送することによってかかる排気から熱の回収率を制御する方法であって、
    複数の熱交換器装置の温度か又は調理機器のアイドル状態及び調理状態の一方の状態を検知すること、及び
    熱交換器装置が検知した温度か又は調理機器が検知した状態に基づいて各熱交換器装置を通って循環する熱交換流体の速度及び流量を変える
    こと
    を特徴とする方法。
68. 調理機器の状態を検知すること、及び調理機器がアイドル状態にあるか或いは調理状態にあるかどうかに基づいて、相応する熱交換器装置を通って循環する熱交換流体の速度及び流量を変えることを含み、
    調理機器がアイドル状態にある場合には、相応する熱交換器装置を介して循環する熱交換流体がないこと
    を特徴とする請求項６７記載の方法。
69. 熱交換器装置の温度を検知すること、及び検知した温度に基づいて、各熱交換器装置を通って循環する熱交換流体の速度及び流量を変えることを含み、
    熱交換流体が、所定温度以下の温度の熱交換器装置を介して循環されないこと
    を特徴とする請求項６７記載の方法。
70. さらに、最低温度の熱交換器装置から最高温度の熱交換器装置へ熱交換流体を循環させること
    を特徴とする請求項６９記載の方法。
71. 熱交換流体の速度及び流量が、熱交換器装置を介して熱交換流体を循環させるのに用いた可変速ポンプの速度を変更することにより変えられること
    を特徴とする請求項６７記載の方法。
72. 各熱交換器装置が、排気の流路に沿った異なる位置に配置した複数のスパイラル金属配管装置を備えていること
    を特徴とする請求項６７記載の方法。
73. さらに、熱交換器装置から熱利用の場所へ熱交換流体を循環すること
    を特徴とする請求項６７記載の方法。
74. さらに、熱利用の場所における熱の必要性に基づいて熱交換器装置を介して循環する熱交換流体の速度及び流量を変えること
    を特徴とする請求項７３記載の方法。
75. 各々相応する調理機器と組み合わされしかも互いに液体連通しそして排気の流路に配置された複数の熱交換器装置を介して循環する熱交換流体へ、複数の調理機器により発生された排気からの熱を転送することによってかかる排気からの熱の回収率を制御する方法であって、
    複数の熱交換器装置を通り、熱交換器装置と貯水装置を含む熱利用源との間で熱交換流体を循環させること、
    各熱交換器装置から出力した熱交換流体の温度を検知すること、
    貯水装置内の水温を検知すること、及び
    各熱交換器装置から出力した熱交換流体の温度と貯水装置内の水温とを比較することを
    含み、
    貯水装置内の水温より高温の熱交換流体のみが貯水装置に循環されること
    を特徴とする方法。
76. 各熱交換器装置が、相応する調理機器により発生した排気の流路に沿った異なる位置に設けた複数の金属配管装置を備えていること
    を特徴とする請求項７５記載の方法。
77. 凹部及び凹部に開放し且つカートリッジフィルタのためのホルダーを設けた排気ベントを備えたフード部を有し、
    フード部が排気煙霧を放出する排気ダクトに接続されるようにした出口を備え、また
    フード凹部に位置決めされ且つ主要面がフード部を使用するため調理装置が配置される場所に向って下方へ向かうように方向決めされたプレート式熱電変換装置を有すること
    を特徴とする排気フード。
78. プレート式熱電変換装置が、フード部下方の気流開口を減少する位置へ移動できる可動サッシに結合され位置決めされること
    を特徴とする請求項７７記載の排気フード。
79. さらに、調理機器の動作状態を表すデータを受け、そしてサッシを自動的に位置決めし、排気ファンによる排気速度を低減することを表す信号を出力するように構成されたコントローラを有すること
    を特徴とする請求項７８記載の排気フード。
80. 調理機器により発生した排気から熱を回収するシステムであって、
    フードにより捕捉される煙や蒸気を放出する調理機器からの熱を捕捉するように構成した少なくとも一つの液冷式熱交換器を備えた排気フードを有し、
    少なくとも一つの液冷式熱交換器が対流及び／又は輻射によって熱を捕捉するように位置決めされて設けられ、
    また、少なくとも一つの制御バルブによって少なくとも一つの液冷式熱交換器に選択的に結合した断熱タンクを有し、
    少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費負荷装置によって要求される熱エネルギー量を決定するように構成したコントローラを有し、
    コントローラはさらに、少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費負荷装置によって要求される熱エネルギー量に応じて熱消費負荷装置及び断熱タンクの一方に熱伝達流体を流し、且つ少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できる熱エネルギーが熱消費負荷装置によって要求される熱の量を超える際に、少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費負荷装置によって要求される熱エネルギーから温排水を断熱タンクへ加えるように構成されていること
    を特徴とするシステム。
81. さらに、少なくとも一つの制御バルブによって少なくとも一つの液冷式熱交換器に選択的に結合される断熱タンクを有し、
    少なくとも一つの熱交換器から利用できしかも熱消費負荷装置によって要求される熱エネルギー量を決定するように構成されたコントローラを有し、
    コントローラはさらに、複数の熱交換器の少なくとも一つから利用できしかも熱消費負荷装置によって要求される熱エネルギーの量に応じて熱消費負荷装置及び断熱タンクの一方に熱伝達流体を流ししかも、複数の熱交換器の少なくとも一つから利用できる熱が熱消費負荷装置によって要求される熱の量を超える際に、少なくとも一つの液冷式熱交換器から利用できしかも熱消費負荷装置によって要求される熱エネルギーから温排水を断熱タンクへ加えるように構成されていること
    を特徴とする前記請求項のいずれか一項記載のシステム。
82. 排気フードと、
    排気フードを通って流れる排気物からの廃熱を受けるようにフード内に設けられ、熱伝達流体を受けて加熱する形式の熱交換器と、
    熱交換器に接続した熱伝達流体を充填した蓄熱用リザーバと、
    蓄熱用リザーバから引き出した流体温度を熱消費負荷装置によって要求されるレベルまで上昇するように構成した補助ヒータに接続した、蓄熱用リザーバにおける負荷供給出口と、
    補助ヒータを作動して負荷要求に応じて流体を負荷装置へ運ぶように構成したコントローラと
    を有すること
    を特徴とするエネルギー回収システム。
83. 熱伝達流体が飲料水であること
    を特徴とする請求項８２記載のエネルギー回収システム。