JP6655201B1

JP6655201B1 - ドレン排水装置

Info

Publication number: JP6655201B1
Application number: JP2019008213A
Authority: JP
Inventors: 智赤尾
Original assignee: Yamato Co Ltd
Current assignee: Yamato Co Ltd
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2039-01-22
Also published as: JP2020118326A

Abstract

【課題】揚水ポンプを用いることなくドレン水を揚水可能なドレン排水装置を提供する。【解決手段】このドレン排水装置８０は、エア吸引供給部４０により貯留部３２内を加圧するとともに、揚水配管３４を吸引配管４８ｂ側からの吸引動作により減圧し、これらの所謂プッシュプル動作により貯留部３２内に貯留したドレン水を揚水する。このため、比較的少ないエネルギーで高所までドレン水の揚水を行うことができる。また、揚水ポンプ等の直接的な送水手段を用いる必要が無く、駆動設備にはドレン水が流下しない。このため、駆動系にはドレン水の停留による汚れや目詰まり等が発生せず、またメンテナンス作業の負荷を大きく軽減することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、冷却設備から排出されるドレン水を揚水して上方に設けられた排水配管に排出するドレン排水装置に関するものである。

例えば、食料品等を扱う商業施設、店舗等においては商品を冷凍もしくは冷蔵状態で保管する冷蔵冷凍ショーケースが多く用いられている。このような冷蔵冷凍ショーケース等の冷却設備では冷却配管や冷却機構の表面部分に霜等が氷着し、冷却効率を低下させる要因となる。従って、これら冷却設備では氷着した霜等を定期的に融解して除去する機能を備えたものが多い。そして、霜等の融解により生じた水はドレン水として捕集され、適宜排出される。また、冷却コイル等への結露水や洗浄時の排水等もドレン水として同様に排出される。ここで、例えば下記［特許文献１］には、冷蔵冷凍ショーケースの基台にドレン水を貯留する補助タンクと排水タンクとを備えたドレン回収装置に関する発明が開示されている。

しかしながら、［特許文献１］に記載の発明ではタンク内のドレン水を人が定期的に廃棄する必要がある。この問題点に対し、床下に排水溝や排水配管を設けドレン水をこの排水溝や排水配管に排出する冷却設備も多い。しかしながら、床下に排水溝や排水配管を設ける構成では冷却設備を移動する際に新たな排水溝や排水配管の構築が必要となり、時に大規模な工事が必要となるなどして、冷却設備の移動やレイアウト変更の自由度が低いという問題点がある。

特開平１０−２８１６２６号公報

この問題点に対し、冷却設備から排出されたドレン水を揚水ポンプによって揚水し上方に配設されたドレン排水配管を通して排水する手法が考えられる。この構成ではドレン排水配管が上方に設置されるため、床下に設置されている場合と比較して排水配管のルート変更や再構築を容易に行うことができる。これにより、冷却設備の移動やレイアウト変更を高い自由度で行うことができる。

しかしながら、ドレン水の水量は揚水ポンプの能力に比較して少なく、よって揚水ポンプは待機状態にある時間が長い。このためドレン水が揚水ポンプの駆動設備内に停留し、汚れや目詰まり、故障等の原因となる。さらに、ドレン水が駆動設備内を流下する構成では、配管のメンテナンスが行い難くメンテナンス作業の負荷が大きいという問題点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、揚水ポンプを用いることなくドレン水を揚水可能なドレン排水装置の提供を目的とする。

本発明は、
（１）冷却設備１０に設けられたドレン配管１２から排出されるドレン水を上方に設けられたドレン排水配管１４に揚水するドレン排水装置であって、
前記ドレン配管１２と接続し前記ドレン水の前記冷却設備１０側への逆流を防止する下部逆流防止部材３０ａと、前記下部逆流防止部材３０ａを介して前記ドレン配管１２と接続した貯留部３２と、前記貯留部３２と接続し上方に延びた揚水配管３４と、前記揚水配管３４の上部に設置され前記揚水配管３４内のエアを分離するエア分離部３６と、前記揚水配管３４と前記ドレン排水配管１４との間に設けられドレン水の前記貯留部３２側への逆流を防止する上部逆流防止部材３０ｂと、前記エア分離部３６から前記揚水配管３４内のエアを吸引するとともに前記貯留部３２にエアを圧送するエア吸引供給部４０と、を有し、前記エア吸引供給部４０は、前記揚水配管３４からのエア吸引と前記貯留部３２へのエア圧送により前記貯留部３２に貯留したドレン水を前記揚水配管３４を通して揚水することを特徴とするドレン排水装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）エア吸引供給部４０に圧縮空気を送出するエア圧送部５０をさらに有し、
前記エア吸引供給部４０が、内部に狭隘部４４を備えるとともに、前記エア圧送部５０からの圧縮空気が前記狭隘部４４を通過した際の負圧によってエア分離部３６からエアを吸引する真空発生装置であることを特徴とする（１）記載のドレン排水装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係るドレン排水装置は、エア吸引供給部により貯留部内を加圧するとともに揚水配管を吸引動作により減圧し、貯留部内に貯留したドレン水を揚水する。このため、比較的少ないエネルギーでドレン水の揚水を行うことができる。また、揚水ポンプ等の直接的な送水手段を用いる必要が無く、駆動設備にはドレン水が流下しない。このため、駆動系にはドレン水の停留による汚れや目詰まり等が発生せず、またメンテナンス作業の負荷を軽減することができる。

本発明に係るドレン排水装置の概略構成図である。本発明に係るドレン排水装置のエア吸引供給部の略断面図である。

本発明に係るドレン排水装置について図面に基づいて説明する。図１に示す本発明に係るドレン排水装置８０は、冷却設備１０に設けられたドレン配管１２から排出されるドレン水を上方に設けられたドレン排水配管１４に揚水するものであり、ドレン配管１２と接続した下部逆流防止部材３０ａと、この下部逆流防止部材３０ａを介してドレン配管１２と接続した貯留部３２と、この貯留部３２と接続し上方に延びた揚水配管３４と、この揚水配管３４の上部に設置され揚水配管内のエアを分離するエア分離部３６と、揚水配管３４とドレン排水配管１４との間に設けられた上部逆流防止部材３０ｂと、エア分離部３６からエアを吸引するとともに貯留部３２にエアを圧送するエア吸引供給部４０と、図示しない制御部と、を有している。

尚、冷却設備１０としては特に限定は無く飲食料品等を陳列する冷蔵、冷凍ショーケースの他、ドレン配管１２もしくはドレン排水口１２ａを備えた如何なる冷凍設備、冷蔵設備にも適用が可能である。また、本願発明はレイアウト変更等の移動が可能な冷却設備１０に好適なものであるが、特にこれに限定されるわけではなく、上方にドレン排水配管１４を構築すれば据え置き型の冷凍室、冷蔵室、冷凍庫、大型冷蔵庫等の冷却設備１０にも適用が可能である。

また、貯留部３２は冷却設備１０から排出されたドレン水を一旦貯留するものであり、ある程度の容積を有していれば如何なるものを用いても良い。ただし、貯留部３２は冷却設備１０から排出されたドレン水を基本的に自然流下によって流入させるため、ドレン配管１２、ドレン排水口１２ａと同等もしくはそれよりも低い位置とする。また、貯留部３２は冷却設備１０を設置する床の上に設けても良いし、床下に空間が存在する場合には床下に設けても良い。尚、貯留部３２を床下に設ける場合でも、貯留したドレン水は揚水して上方のドレン排水配管１４を通して排出するため、床下に排水経路を構築する必要は無く比較的容易に設置が可能である。また、貯留部３２を床上に設ける場合、前述のように貯留部３２は自然流下によってドレン水を流入させるため、特に冷却設備１０のドレン排水口１２ａが下方に位置する場合には低背なものが好ましく、角柱や円筒等のパイプ部材を用いることが特に好ましい。また、貯留部３２内にはドレン水の水位を取得する水位計測手段２０を設け、貯留部３２内のドレン水の水位が予め設定された稼働閾値を超えた場合にドレン排水装置８０が揚水動作するように構成することが好ましい。

そして、ドレン配管１２は下部逆流防止部材３０ａを介して貯留部３２と接続する。尚、下部逆流防止部材３０ａは、貯留部３２へのエア加圧により貯留部３２のドレン水が冷却設備１０側へ逆流することを防止するためのものであり、チャッキ弁等の周知の逆止弁を用いることができる。

また、貯留部３２には一端が貯留部３２の底部近傍に位置し上方に伸びた揚水配管３４が接続する。そして、揚水配管３４の他端側にはエア分離部３６が設けられるとともに、上部逆流防止部材３０ｂを介して例えば天井裏等に配設されたドレン排水配管１４と接続する。また、ドレン排水配管１４の他端は例えば排水溝や排水口、排水タンク等の所定の排水設備１６と接続する。尚、エア分離部３６は揚水配管３４中の気体（エア）と液体（ドレン水）とを分離する気液分離機構であり、周知のエア抜き弁等を用いることができる。また、上部逆流防止部材３０ｂは前述の下部逆流防止部材３０ａと同様にチャッキ弁等の周知の逆止弁を用いることができる。

また、本発明に係るドレン排水装置８０は、その特徴的な構成としてエア吸引供給部４０を備えている。尚、エア吸引供給部４０としてはエアの吸引と圧送が可能であれば如何なるものを用いても良いが、圧縮空気によりエアの吸引と圧送（排出）とを同時に行う周知の真空発生装置を用いることが特に好ましい。この場合、ドレン排水装置８０は、エア吸引供給部４０に対して圧縮空気を送出するエアコンプレッサ等の周知のエア圧送部５０を有する。そして、真空発生装置をエア吸引供給部４０に用いる構成では、エアの吸引と圧送とを一つの部材で達成できるため、配管経路の単純化と装置規模の小型化とを図ることができる。また、真空発生装置は様々な寸法、仕様のものが市販されているため、適切な寸法、能力のエア吸引供給部４０を比較的容易に入手することができる。

ここで、真空発生装置（エア吸引供給部４０）の略断面図を図２に示す。真空発生装置としてのエア吸引供給部４０は、圧縮空気が供給される供給口４２ａと、圧縮空気が通過する狭隘部（ノズル部）４４と、狭隘部４４の下流に位置するディフューザ部４６と、圧縮空気が狭隘部４４を通過した際に生じる負圧によってエアを吸引する吸引口４２ｂと、供給された圧縮空気及び吸引したエアを排気する排気口４２ｃと、を有している。そして、供給口４２ａにはエア圧送部５０から延びた圧縮空気配管４８ａが接続し、吸引口４２ｂにはエア分離部３６から延びた吸引配管４８ｂが接続し、排気口４２ｃには圧力調整手段５２へと延びるエア供給配管４８ｃが接続する。尚、圧力調整手段５２は貯留部３２へ供給するエアの圧力を調整するためのものであり、レギュレータ等の周知の部材を用いることができる。

そして、圧力調整手段５２と貯留部３２とはエア供給配管４８ｄを介して接続する。尚、エア吸引供給部４０の前後の圧縮空気配管４８ａ、エア供給配管４８ｃにはエア圧送部５０の起動、停止時や貯留部３２の負荷変動に伴うエア圧力の急変を緩衝する補助タンクを設けても良い。また、圧縮空気配管４８ａ、エア供給配管４８ｄには制御部によって開閉制御される開閉弁５４ａ、５４ｂが設けられている。尚、このうち開閉弁５４ｂは圧力調整手段５２に設けても良い。

次に、本発明に係るドレン排水装置８０の動作を説明する。先ず平常時ではドレン排水装置８０は待機状態にあり、エア圧送部５０は停止し開閉弁５４ａは閉状態、開閉弁５４ｂは開状態にある。よって貯留部３２内は常圧となる。次に、冷却設備１０でドレン水が生じると、このドレン水はドレン配管１２を通して貯留部３２に流入し貯留される。このときのドレン水の水位は水位計測手段２０が取得する。次に、貯留部３２内にドレン水が溜まり、その水位が予め設定された稼働閾値を超えると、制御部は開閉弁５４ｂを閉じて閉状態にするとともに開閉弁５４ａを開けて開状態とする。尚、制御部は貯留部３２の水位が稼働閾値を超えない場合でも、予め設定された待機時間が経過した場合には揚水動作を行わせることが好ましい。この構成ではドレン水の発生量が少ない場合でも定期的に揚水動作を行って貯留したドレン水を排出し、貯留部３２内におけるドレン水の長期の停留を防止することができる。また、水位計測手段２０に不具合が生じた場合でも、満水による漏水等を防止することができる。尚、ドレン排水装置８０は水位計測手段２０を用いずに、タイマ等により予め設定された日時もしくは所定の時間間隔で動作するようにしても良い。

次に、制御部はエア圧送部５０を動作させる。これにより、圧縮空気が圧縮空気配管４８ａを通してエア吸引供給部４０の供給口４２ａに送出される。供給口４２ａに送出された圧縮空気は狭隘部４４によって絞られ、下流のディフューザ部４６に高速噴射される。そして、この高速噴射の際に負圧が発生する。この負圧は吸引口４２ｂに接続した吸引配管４８ｂとエア分離部３６を介して揚水配管３４内を吸引する。このとき、上部逆流防止部材３０ｂがドレン排水配管１４側を閉塞するため、揚水配管３４は貯留部３２側を吸引動作する。また、ディフューザ部４６に噴射されたエアは排気口４２ｃ、エア供給配管４８ｃを通して圧力調整手段５２に送出され、この圧力調整手段５２で所定の圧力に調整された後、エア供給配管４８ｄを通して貯留部３２に圧送される。このとき、下部逆流防止部材３０ａはドレン配管１２側を閉塞するため、エア供給配管４８ｄからのエアは貯留部３２内を加圧する。これにより、貯留部３２内はエア供給配管４８ｄからのエアによって加圧されるとともに、揚水配管３４は吸引配管４８ｂ側からの吸引動作により減圧され、これらの所謂プッシュプル動作により貯留部３２内に貯留したドレン水は揚水配管３４によって揚水される。揚水されたドレン水はエア分離部３６を通過せず上部逆流防止部材３０ｂを通してドレン排水配管１４に送出される。そして、ドレン排水配管１４を通して排水設備１６に排出される。また、揚水配管３４内に巻き込まれたエアはエア分離部３６を通過してエア供給配管４８ｃで吸引された後、エア吸引供給部４０に送出される。

ここで、本発明に係るドレン排水装置８０は上記のようにエアによる加圧と吸引によるプッシュプル方式によって揚水を行うため、極めて低圧でも高所への揚水が可能となる。例えば、内形２５ｍｍの揚水配管３４を用いた実験では、圧力調整手段５２の吐出圧力が０．１ＭＰａで高さ８ｍの揚水が可能であった。

そして、上記の揚水動作が例えば予め設定された時間行われると、制御部はエア圧送部５０を停止するとともに、開閉弁５４ａを閉じ、また開閉弁５４ｂを開状態とする。これにより、貯留部３２へのエア供給及び揚水配管３４からのエア吸引は停止し、また開閉弁５４ｂの開放により貯留部３２内は常圧となる。これにより、ドレン排水装置８０は揚水動作を停止して待機状態となる。尚、ドレン排水装置８０の揚水動作の動作時間は貯留部３２内のドレン水を全量排出するのに十分な時間を予め実験等で取得して設定する。

また、冷却設備１０が複数存在し貯留部３２をそれぞれに設ける場合には、圧縮空気配管４８ａを分岐してそれぞれに開閉弁５４ａ等の流路切替手段を設け、制御部がこの流路切替手段を適宜開閉することでエア圧送部５０を複数のドレン排水装置８０で共用しても良い。

以上のように、本発明に係るドレン排水装置８０はドレン水を揚水し天井等の上方を通して排水設備１６に排出する。このため、床下を掘削するなどの大規模な工事が必要なく、冷却設備１０の移動やレイアウト変更を容易に行うことができる。

また、本発明に係るドレン排水装置８０はエアによる加圧と吸引によるプッシュプル方式によりドレン水の揚水を行う。このため、比較的少ないエネルギーで高所までドレン水の揚水を行うことができる。また、ドレン水の揚水をエアを用いて行うため揚水ポンプ等の直接的な送水手段を用いる必要が無く、またエアコンプレッサ等の駆動設備にはドレン水が流下しない。このため、駆動系にはドレン水の停留による汚れや目詰まり等が発生せず、また駆動系にドレン水が流下しないためメンテナンス作業の負荷を大きく軽減することができる。

さらに、本発明に係るドレン排水装置８０では、エア吸引供給部４０に真空発生装置を用いることで、エアによる加圧と吸引とをコンパクトな一つの部材で構成することが可能となる。これにより、装置構成の単純化と小型化とを図ることができる。

尚、本例で示したドレン排水装置８０の各部の構成、機構、形状、寸法、動作、配管経路等は一例であるから、特に本例に限定される訳ではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

１０冷却設備
１２ドレン配管
１４ドレン排水配管
３０ａ下部逆流防止部材
３０ｂ上部逆流防止部材
３２貯留部
３４揚水配管
３６エア分離部
４０エア吸引供給部
４４狭隘部
５０エア圧送部
８０ドレン排水装置

Claims

冷却設備に設けられたドレン配管から排出されるドレン水を上方に設けられたドレン排水配管に揚水するドレン排水装置であって、
前記ドレン配管と接続し前記ドレン水の前記冷却設備側への逆流を防止する下部逆流防止部材と、
前記下部逆流防止部材を介して前記ドレン配管と接続した貯留部と、
前記貯留部と接続し上方に延びた揚水配管と、
前記揚水配管の上部に設置され前記揚水配管内のエアを分離するエア分離部と、
前記揚水配管と前記ドレン排水配管との間に設けられドレン水の前記貯留部側への逆流を防止する上部逆流防止部材と、
前記エア分離部から前記揚水配管内のエアを吸引するとともに前記貯留部にエアを圧送するエア吸引供給部と、を有し、
前記エア吸引供給部は、前記揚水配管からのエア吸引と前記貯留部へのエア圧送により前記貯留部に貯留したドレン水を前記揚水配管を通して揚水することを特徴とするドレン排水装置。
エア吸引供給部に圧縮空気を送出するエア圧送部をさらに有し、
前記エア吸引供給部が、内部に狭隘部を備えるとともに、前記エア圧送部からの圧縮空気が前記狭隘部を通過した際の負圧によってエア分離部からエアを吸引する真空発生装置であることを特徴とする請求項１記載のドレン排水装置。