JP3862251B2 - 温水生成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、蒸気を使って温水を製造する装置に関し、特にプレート式熱交換器により温水を生成するようにした温水製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蒸気を加熱源とするプレート式熱交換器を利用した温水生成装置は公知であり、業務用給湯器を初めとする種々の温水機器に実用化されている。かかる温水生成装置は、加熱流体通路と被加熱流体通路を区画しつつ隣接してプレートの構造に形成したプレート式熱交換器と、蒸気源から供給される蒸気を設計上選択された圧力に保持するための減圧弁、蒸気から還元したドレン水を系外に排出するプレッシャーポンプ及び所望の設定温度に蒸気の圧力を制御する空圧式制御弁等から構成され、プレート式熱交換器に一方から蒸気を、他方から冷水を流して、両流体の間で熱交換を行って所定温度の温水を得るようになっている。
【０００３】
温水の使用が中止された場合或は温水温度が異常に上昇した場合、空圧式制御弁が閉じて蒸気の供給を遮断するようになっているが、プレート内に残存する蒸気により熱交換器内の温水が、設定温度以上に昇温してしまう。そして、この昇温した温水が放熱により温度下降する前に再び温水の使用が開始されると、高温の温水が流出し火傷等の危険を招来するおそれがあった。従来、このような高温の温水が流出するのを効果的に回避するようにしたものは提案されていない。特に、異常に上昇した高温の温水が流出するのを回避するために、緊急に温度を低下させるようにすることが求められるが、そのような提案は全く成されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、温水の流出が停止された後、プレート内に残存する蒸気圧で熱交換器内の温水温度が上昇するのを防止するようにするとともに、特に異常な高温となったときに緊急に温度低下を図り得るようにせんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明が採った手段は、プレート式熱交換器の温水取出管と冷水取入管とを、ポンプを有する温水循環パイプを介して連結し、温水の取出が停止された場合に、熱交換器から流出する温水をポンプで強制的に冷水取入管に送出し、温水を熱交換器、温水取出管、温水循環パイプ及び冷水取入管から熱交換器に循環させるようにすると共に、冷水取入管と温水取出管とを、遮断弁を有する冷水直結パイプで連結し、温水が設定値を超えた場合に前記遮断弁が開き、冷水取入管の冷水の一部を温水取出管に流入させ、温水の温度を低下させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。この発明は、プレート式熱交換器の温水取出管と冷水取入管とをポンプを介して接続し、温水を冷水取入管からプレート式熱交換器を介して循環させることにより、温水の昇温を回避するようにしたことを第一の特徴とする。又、温水取出管と冷水取入管とを遮断弁を介して接続し、温水の温度が設定温度を超えて異常な高温となったときに、冷水取入管から温水取出管に冷水を直接に流入させて温水の温度の低下を図り得るようにしたことを第二の特徴とする。更に、蒸気供給管、ドレン排出管、温水取出管及び冷水取入管はそれぞれ取り扱いに便利な所望の長さに設定され、各管の端部にそれぞれ配管フランジが設けられ、蒸気供給ライン、ドレン排出ライン、温水を利用するパイプライン並びに冷水供給パイプラインとの接続をそれぞれ行い得るようになっているとともに、これらの管を介してプレート式熱交換器、空圧式制御弁、並びにプレッシャーポンプが相互に接続され、更に温水取出管と冷水取入管とをポンプを介して接続するパイプ並びに冷水取入管と温水取出管を遮断弁を介して接続するパイプを備える構造でユニット化された形態となっていることをその他の特徴とする。
【０００８】
【実施例】
図１，２を参照して、(１)はプレート式熱交換器であり、所望の長さに設定された蒸気供給管(２)、ドレン排出管(３)、温水取出管(４)並びに冷水取入管(５)が接続されている。蒸気供給管(２)は、端部の配管フランジ(６)を介して蒸気供給ライン(７)に接続自在であると共に、空圧制御弁(８)が取り付けられている。ドレン排出管(３)には、プレッシャーポンプ(９)が連結され、該プレッシャーポンプ(９)の吐出管(10)は配管フランジ(11)によりドレン排出ライン(12)に接続自在である。温水取出管(４)には、温水供給ライン(14)が配管フランジ(13)を介して接続される。又、冷水取入管(５)には、配管フランジ(15)を介して冷水供給ライン(16)が接続される。蒸気供給ライン(７)には、蒸気源から供給される高圧の蒸気を所定の設計上選択された圧力を正確に保持するための減圧弁(17)と、安全弁(18)が取り付けられている。温水供給ライン(14)には、開閉弁(19)と所望の温水利用機器が連結される。冷水供給ライン(16)には、開閉弁(20)が取り付けられると共に、温水の戻り管(21)がポンプ(22)を介して接続される。(23)は、前記プレッシャーポンプ(９)に駆動圧力を供給するための蒸気供給ライン(７)とプレッシャーポンプ(９)を接続する駆動圧パイプである。以上説明した構造は、蒸気供給管(２)、ドレン排出管(３)、温水取出管(４)並びに冷水取入管(５)を所望の長さに設定し、それぞれの端部の配管フランジを介してそれぞれのラインに接続するようにした点を除いて、従来公知の構造である。
【０００９】
この発明は、かかる従来公知のプレート式熱交換器を利用した温水生成装置において、温水取出管(４)と冷水取入管(５)とを、ポンプ(25)を有する温水循環パイプ(24)を介して連結し、熱交換器(１)から流出する温水を冷水取入管(５)に送出し、温水を熱交換器、温水取出管、温水循環パイプ及び冷水取入管から熱交換器に循環させるようにしたことを第一の特徴とする。これにより、温水の使用が停止されたり或は何らかの異常事態の発生により緊急に温水の取出が停止されたとき、温水が冷水取入管及び熱交換器を通ってポンプ(25)で強制的に循環され、熱交換器内に滞留することがないので、熱交換器のプレート内に残存している蒸気で熱交換器内に存在する温水が設定値を越えて高温になるのを抑制することが可能となる。
【００１０】
又、冷水取入管(５)と温水取出管(４)とを、遮断弁(27)を有する冷水直結パイプ(26)で連結し、何らかの理由で温水が設定値を所定以上、例えば５℃超えたとき遮断弁を開いて冷水取入管(５)の冷水の一部を温水取出管(４)に流入させ、温水の温度を低下させるようにしたことを第二の特徴とする。これにより、例えば前記温水の循環のみでは充分な温度の低下を図ることが出来ない場合や、空圧制御弁(８)に異常が発生し温水の使用量の減少に対応した蒸気量の減少が出来ず、温度が上昇するような場合に、冷水を直接混入することによって温水の温度を強制的に低下させることが可能となる。遮断弁(27)は、温度の上昇によって自動的に開閉する構造となっており、遮断弁(27)が開弁されると冷水取入管(５)内の冷水が分流し、冷水供給ライン(16)の水圧により強制的に冷水直結パイプ(26)を通って温水取出管(４)に混入する。尚、遮断弁(27)を開閉する温度は適宜設定することが可能であり、前記５℃に限られるものではないことは当業者に容易に理解されるであろう。
【００１１】
更に、図２に示すように、プレート式熱交換器(１)、該熱交換器に接続され所望の長さで終端している蒸気供給管(２)、ドレン排出管(３)、温水取出管(４)、冷水取入管(５)、蒸気供給管(２)に取り付けられた空圧制御弁(８)、ドレン排出管に連結されたプレッシャーポンプ(９)、ポンプ(25)を含む温水循環パイプ(24)、遮断弁(27)を含む冷水直結パイプ(26)等が相互に連結され、一体のユニット化された構造となっており、取付作業性の向上、輸送・梱包の簡便化を図り得るようにしてある。プレッシャーポンプは、熱交換器で蒸気から還元したドレン水をドレン排出ライン(12)に吐出しうるポンプであり、水頭圧でポンプ内に流入したドレン水を該ドレン水の量により開閉される弁の作動によって駆動圧パイプ(23)から流入した蒸気圧で吐出するようになっている。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、温水の取出が停止されたとき熱交換器内に残存する蒸気の熱エネルギーで温水の温度が上昇するとき、該温水を温水循環パイプを通って冷水取入管、熱交換器と循環させて温度の上昇を抑制するようにしてあるので、高温の温水が供給されるのを防止し火傷等の危険を回避することが出来る。
【００１３】
又、熱交換器から温水取出管に送出させる温水の温度が設定値を超えた高温となっている場合に、冷水直結パイプを開いて冷水取入管から冷水を直接温水取出管に混入させて、温水の温度を低下させるようにしてあるので、予期しない高温の温水の流出による危険の発生を防止することが出来る。
【００１４】
更に、プレート式熱交換器、該熱交換器に接続され所望の長さで終端している蒸気供給管、ドレン排出管、温水取出管、冷水取入管、蒸気供給管に取り付けられた空圧制御弁、ドレン排出管に連結されたプレッシャーポンプ、ポンプを含む温水循環パイプ、遮断弁を含む冷水直結パイプ等が相互に連結され、一体のユニット化してあるので、取付作業性の向上、輸送・梱包の簡便化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる温水生成装置を含む温水供給回路を示す図
【図２】この発明の要部を示す回路図
【符号の説明】
(１)プレート式熱交換器
(２)蒸気供給管
(３)ドレン排出管
(４)温水取出管
(５)冷水取入管
(６)配管フランジ
(７)蒸気供給ライン
(８)空圧制御弁
(９)プレッシャーポンプ
(10)吐出管
(11)配管フランジ
(12)ドレン排出ライン
(13)配管フランジ
(14)温水供給ライン
(15)配管フランジ
(16)冷水供給ライン
(17)減圧弁
(18)安全弁
(19)開閉弁
(20)開閉弁
(21)温水戻り管
(22)ポンプ
(23)駆動圧パイプ
(24)温水循環パイプ
(25)ポンプ
(26)冷水直結パイプ
(27)遮断弁

Claims (2)

1. プレート式熱交換器の温水取出管と冷水取入管とを、ポンプを有する温水循環パイプを介して連結し、温水の取出が停止された場合に、熱交換器から流出する温水をポンプで強制的に冷水取入管に送出し、温水を熱交換器、温水取出管、温水循環パイプ及び冷水取入管から熱交換器に循環させるようにすると共に、冷水取入管と温水取出管とを、遮断弁を有する冷水直結パイプで連結し、温水が設定値を超えた場合に前記遮断弁が開き、冷水取入管の冷水の一部を温水取出管に流入させ、温水の温度を低下させるようにしたことを特徴とする温水生成装置。
2. 所望の長さに設定された蒸気供給管、ドレン排出管、温水取出管並びに冷水取入管を接続したプレート式熱交換器であって、蒸気供給管には配管フランジを介して蒸気供給ラインが接続自在であると共に空圧制御弁が取り付けられ、ドレン排出管にはプレッシャーポンプが連結され該プレッシャーポンプには配管フランジによりドレン排出ラインに接続自在であり、温水取出管には温水供給ラインが配管フランジを介して接続され、冷水取入管には配管フランジを介して冷水供給ラインが接続される温水生成装置において、温水取出管と冷水取入管とを、ポンプを有する温水循環パイプを介して連結し、温水の取出が停止された場合に、熱交換器から流出する温水をポンプで強制的に冷水取入管に送出し、温水を熱交換器、温水取出管、温水循環パイプ及び冷水取入管から熱交換器に循環させるようにすると共に、冷水取入管と温水取出管とを、遮断弁を有する冷水直結パイプで連結し、温水が設定値を超えた場合に前記遮断弁が開き、冷水取入管の冷水の一部を温水取出管に流入させ、温水の温度を低下させるようにしたことを特徴とする温水生成ユニット装置。

Images