JP7343834B2 - heat exchange unit - Google Patents
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Description
本発明は、チラーが接続され、このチラーによりブラインが冷却されると共に、冷却されたブラインで水を冷却可能な熱交換ユニットに関するものである。 The present invention relates to a heat exchange unit to which a chiller is connected, which cools brine and which is capable of cooling water with the cooled brine.
従来、下記特許文献1に開示されるように、(i)冷凍機またはヒートポンプと、(ii)ブラインと冷水との熱交換器と、(iii)両者を連結するブライン配管、ブライン循環ポンプ、ブラインタンクを有する設備と、(iv)熱交換器に連結する冷水配管、冷水供給ポンプ、冷水槽を有する設備とからなる冷水製造システムが知られている。このシステムによれば、チラー(冷凍機等)でブラインを冷却し、そのブラインにより熱交換器において水を冷却して冷水を製造することができる。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 below, (i) a refrigerator or a heat pump, (ii) a heat exchanger between brine and cold water, and (iii) brine piping, a brine circulation pump, and a brine that connect the two. A cold water production system is known that includes equipment having a tank, and (iv) equipment having cold water piping connected to a heat exchanger, a cold water supply pump, and a cold water tank. According to this system, brine is cooled by a chiller (refrigeration machine, etc.), and water is cooled by the brine in a heat exchanger to produce cold water.
この種の冷水製造システムは、その設置場所において、システムの各要素を、ブラインの流れの順序に接続したり、冷水の流れの順序に接続したりして組み立てられる。ところが、現場での組立てだけでは、冷水製造システムを容易にコンパクトに設置することが難しい。また、従来は、設置後のメンテナンス性も考慮されていない。冷水製造システムを限られたスペースに設置すると共に、設置作業性およびメンテナンス性を確保することが求められる。 This type of chilled water production system is assembled at its installation site by connecting each element of the system to a brine flow sequence and/or to a chilled water flow sequence. However, it is difficult to easily and compactly install a chilled water production system by simply assembling it on-site. Furthermore, in the past, maintainability after installation has not been taken into account. It is necessary to install a chilled water production system in a limited space and to ensure ease of installation and maintenance.
なお、メンテナンス性についていえば、冷水製造システムの主要な要素を熱交換ユニットとして構成しても、次のような課題がある。すなわち、熱交換ユニットは、熱交換器、弁またはセンサなどの各種機器(あるいはその部品)の交換が必要となる場合がある。その際、ブラインの外部への漏出が禁じられているので、機器やその部品の交換に先立ち、ブラインの回収が必要となる。熱交換器や配管内のブラインを容器等で一旦受けて、それをブラインタンクに戻すのでは、作業が煩雑である。 Regarding maintainability, even if the main elements of the chilled water production system are configured as a heat exchange unit, the following problems still exist. That is, in the heat exchange unit, various devices (or parts thereof) such as heat exchangers, valves, or sensors may need to be replaced. At that time, leakage of brine to the outside is prohibited, so it is necessary to collect the brine before replacing the equipment or its parts. The work is complicated if the brine in the heat exchanger or piping is once received in a container or the like and then returned to the brine tank.
本発明が解決しようとする課題は、チラーを接続すると共に給排水系統を接続することで、冷水製造システムを省スペースに設置できると共に設置作業が容易な熱交換ユニットを提供することにある。また、熱交換器や配管内のブラインをブラインタンクに容易に回収でき、外部へのブラインの漏出を防止しつつ、各種機器やその部品の交換を容易に行えるメンテナンス性のよい熱交換ユニットを実現することを課題とする。 The problem to be solved by the present invention is to provide a heat exchange unit that allows a chilled water production system to be installed in a space-saving manner and is easy to install by connecting a chiller and a water supply and drainage system. In addition, the brine in the heat exchanger and piping can be easily collected into the brine tank, preventing brine from leaking to the outside, and creating a heat exchange unit that is easy to maintain and allows for easy replacement of various devices and their parts. The task is to do so.
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、チラーが接続され、このチラーによりブラインが冷却されると共に、冷却されたブラインで水を冷却可能な熱交換ユニットであって、ブラインを貯留するブラインタンクと、このブラインタンクの上部に設けられ、ブラインと水とを熱交換する熱交換器と、前記ブラインタンクからチラーへのブライン送出管と、前記チラーから前記熱交換器へのブライン供給管と、前記熱交換器から前記ブラインタンクへのブライン排出管とを備え、前記熱交換器の上部に配置されたブライン配管に、吸気口が開閉可能に設けられていることを特徴とする熱交換ユニットである。 The present invention has been made to solve the above problem, and the invention according to claim 1 is characterized in that a chiller is connected, the brine is cooled by the chiller, and water can be cooled with the cooled brine. A heat exchange unit, comprising: a brine tank for storing brine; a heat exchanger provided on the upper part of the brine tank for exchanging heat between the brine and water; a brine delivery pipe from the brine tank to the chiller; A brine supply pipe from the chiller to the heat exchanger and a brine discharge pipe from the heat exchanger to the brine tank are provided , and an air intake port can be opened and closed in the brine pipe arranged above the heat exchanger. This is a heat exchange unit characterized by being provided with a heat exchange unit.
請求項1に記載の発明によれば、ブラインタンクや熱交換器などをユニットとして構成しておくことで、このユニットにチラーを接続すると共に給排水系統を接続して、冷水製造システムを省スペースに設置できると共に設置作業が容易である。また、ブライン供給管やブライン排出管が接続された熱交換器は、ブラインタンクの上部に設けられるので、熱交換器や配管内のブラインをブラインタンクに容易に回収することができる。そのため、外部へのブラインの漏出を防止しつつ、各種機器やその部品の交換を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上することができる。 According to the invention described in claim 1, by configuring the brine tank, heat exchanger, etc. as a unit, a chiller is connected to this unit, and a water supply and drainage system is connected to the unit, thereby making the chilled water production system space-saving. It can be installed and the installation work is easy. Moreover, since the heat exchanger to which the brine supply pipe and the brine discharge pipe are connected is provided above the brine tank, the brine in the heat exchanger and the piping can be easily collected into the brine tank. Therefore, while preventing leakage of brine to the outside, various devices and their parts can be easily replaced, and maintainability can be improved.
請求項2に記載の発明は、前記ブライン供給管と前記ブライン排出管とは、バイパス管で接続され、前記ブライン排出管と前記バイパス管との合流部、または前記ブライン供給管と前記バイパス管との分岐部に、三方弁が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換ユニットである。 In the invention according to claim 2, the brine supply pipe and the brine discharge pipe are connected by a bypass pipe, and the brine supply pipe and the bypass pipe 2. The heat exchange unit according to claim 1, wherein a three-way valve is provided at the branch portion of the heat exchange unit.
請求項2に記載の発明によれば、三方弁を備えた熱交換ユニットにおいて、熱交換器の上部に配置されたブライン配管に、吸気口が開閉可能に設けられている。この吸気口を開けることで、吸気口から吸気しつつ、熱交換器や配管内のブラインを下方のブラインタンクに、容易に確実に落下させることができる。これにより、熱交換器や配管内のブラインのブラインタンクへの回収が一層容易となる。 According to the second aspect of the invention, in the heat exchange unit equipped with a three-way valve, the intake port is provided in the brine pipe arranged at the upper part of the heat exchanger so as to be openable and closable. By opening this intake port, the brine in the heat exchanger and piping can be easily and reliably dropped into the brine tank below while taking in air from the intake port. This makes it easier to recover the brine in the heat exchanger and piping to the brine tank.
請求項3に記載の発明は、前記熱交換器の上部に配置されたブライン配管には、配管上部に前記吸気口が設けられるか、配管上部から延出する吸気管に前記吸気口が設けられることを特徴とする請求項2に記載の熱交換ユニットである。
The invention according to
請求項3に記載の発明によれば、吸気口は、熱交換器の上部に配置されたブライン配管の上部に設けられるか、当該配管の上部から延出する吸気管に設けられるので、ブラインの漏れを防止しつつ、熱交換器や配管内のブラインをブラインタンクに容易に回収することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明は、前記ブライン供給管および/または前記ブライン排出管には、前記ブラインタンクよりも上方に、ブラインの温度または圧力を検出する一または複数のセンサが着脱可能に設けられており、前記バイパス管と前記ブライン排出管との両管、または前記バイパス管と前記ブライン供給管との両管に対し、前記ブラインタンクよりも上方において、前記三方弁が着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の熱交換ユニットである。
In the invention according to
請求項4に記載の発明によれば、ブラインの温度または圧力を検出するセンサは、ブラインタンクよりも上方のブライン配管に設けられるので、熱交換器や配管内のブラインをブラインタンクに回収後、センサやその部品の交換を容易に行える。また、三方弁も、ブラインタンクよりも上方のブライン配管に設けられるので、熱交換器や配管内のブラインをブラインタンクに回収後、三方弁やその部品の交換を容易に行える。三方弁から予めブラインが排出されているため、作業時にブラインの漏出を抑制することができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明は、前記熱交換器には、前記ブライン供給管、前記ブライン排出管、冷水入口管および冷水出口管が接続されており、前記ブライン送出管および前記ブライン供給管の前記チラーへの接続口と、前記冷水入口管および前記冷水出口管の給排水系統への接続口とが、互いに逆側へ向けて配置されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の熱交換ユニットである。
In the invention according to
請求項5に記載の発明によれば、ブライン送出管およびブライン供給管のチラーへの接続口と、冷水入口管および冷水出口管の給排水系統への接続口とが、互いに逆側へ向けて配置されている。そのため、熱交換ユニットの設置現場において、熱交換ユニットへのチラーや給排水系統の接続を容易に行うことができる。また、チラーや熱交換ユニットを複数台ずつ並べて設置する場合では、熱交換器の一方側にチラーが配置され、他方側に冷却水の出入口が配置される構成となり、整然としたコンパクトな構成とすることができる。
According to the invention set forth in
請求項6に記載の発明は、前記ブラインタンクの平面視の片方に寄せて、前記ブラインタンクの上部に前記熱交換器が配置されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の熱交換ユニットである。
The invention according to
請求項6に記載の発明によれば、ブラインタンクの平面視において、中央ではなく片方に寄せて熱交換器を配置することで、配管やメンテナンスのスペースを確保することができる。また、ブラインタンクの上部に、着脱可能に蓋体を設けることもできる。
According to the invention set forth in
さらに、請求項7に記載の発明は、前記ブラインタンクおよび前記熱交換器は、ベッド上に固定されており、前記ベッドの下面から前記ブラインタンクの上面までの高さが、1.5m以下で構成されることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の熱交換ユニットである。
Furthermore, in the invention according to
請求項7に記載の発明によれば、ブラインタンクおよび熱交換器は、ベッド上に固定されているので、熱交換ユニットとして一体的に運搬しやすい。また、ベッドの下面からブラインタンクの上面までの高さが、1.5m以下で構成されるので、ブラインタンクに対するブラインの投入や、ブライン濃度測定などのためのブラインの採取の作業性を向上することができる。
According to the invention set forth in
本発明の熱交換ユニットによれば、チラーを接続すると共に給排水系統を接続することで、冷水製造システムを省スペースに設置できると共に設置作業が容易である。また、熱交換器や配管内のブラインをブラインタンクに容易に回収でき、外部へのブラインの漏出を防止しつつ、各種機器やその部品の交換を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上することができる。 According to the heat exchange unit of the present invention, by connecting the chiller and the water supply and drainage system, the cold water production system can be installed in a small space and the installation work is easy. In addition, the brine in the heat exchanger and piping can be easily collected into the brine tank, preventing brine from leaking to the outside, and making it easy to replace various equipment and their parts, improving maintainability. be able to.
本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
以下、まずは、本発明の一実施例の熱交換ユニット1を用いた冷水製造システム2について説明し、その後、熱交換ユニット1の具体的構成について説明する。
Specific embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
First, a cold water production system 2 using a heat exchange unit 1 according to an embodiment of the present invention will be described below, and then a specific configuration of the heat exchange unit 1 will be described.
図1は、本発明の一実施例の熱交換ユニット1の使用状態を示す概略図であり、熱交換ユニット1を用いた冷水製造システム2の一例を示している。この図に示すように、熱交換ユニット1は、チラー3が接続されると共に給排水系統(図示例では冷水タンク4)が接続されて、全体として冷水製造システム2を構成する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing how a heat exchange unit 1 according to an embodiment of the present invention is used, and shows an example of a cold water production system 2 using the heat exchange unit 1. As shown in this figure, the heat exchange unit 1 is connected to a
本実施例の熱交換ユニット1は、ブラインを貯留するブラインタンク5と、ブラインと水とを熱交換する熱交換器6と、ブラインタンク5からチラー3へのブライン送出管7と、チラー3から熱交換器6へのブライン供給管8と、熱交換器6からブラインタンク5へのブライン排出管9と、熱交換器6への冷水入口管10と、熱交換器6からの冷水出口管11とを備える。そして、熱交換ユニット1は、ブライン送出管7とブライン供給管8とに、チラー3が接続される一方、冷水入口管10と冷水出口管11とに、冷水タンク4が接続される。
The heat exchange unit 1 of this embodiment includes a
ブラインタンク5は、ブラインを貯留する容器であり、本実施例では内部が大気圧下に開放されている。ブラインタンク5は、上部開口に上板5aが設けられ、その上板5aに蓋材5bが開閉可能に設けられている。蓋材5bを開けることで、ブラインタンク5にブラインを投入したり、検査のためにブラインタンク5からブラインを採取したりすることができる。
The
ブラインタンク5には、上板5aに保持されて液位検出器12が設けられており、設定液位までブラインが貯留される。ブラインは、その種類を特に問わないが、ブラインとの熱交換により製造する冷水を食品冷却に用いる場合、万一の熱交換器6の破損によるブラインの漏れにも安全なように、食品添加物としても許容されるブライン(たとえばプロピレングリコール)を用いるのが好ましい。
The
ブラインタンク5の下部には、ブラインを外部へ排出するためのブロー管13,14が設けられている。本実施例では、ブラインタンク5の底面に、底面ブロー管13が設けられる一方、ブラインタンク5の側面下方に、側面ブロー管14が設けられている。底面ブロー管13には底面ブロー弁15が設けられる一方、側面ブロー管14には側面ブロー弁16が設けられている。各ブロー弁15,16は、手動により開閉される弁であり、通常は閉じた状態に維持される。所望により底面ブロー弁15または側面ブロー弁16を開けることで、ブラインタンク5からブラインを排出することができる。
Blow
熱交換器6は、ブラインと水とを混ぜることなく熱交換可能に、ブライン側の流路と水側の流路とを備える。熱交換器6は、その構成を特に問わないが、本実施例ではプレート式熱交換器とされる。
The
熱交換器6には、ブラインの出入口と冷水の出入口とが設けられている。熱交換器6のブライン入口6aにはブライン供給管8が接続され、熱交換器6のブライン出口6bにはブライン排出管9が接続される。また、熱交換器6の冷水入口6cには冷水入口管10が接続され、熱交換器6の冷水出口6dには、冷水出口管11が接続される。
The
チラー3は、冷凍機(図示省略)を含んで構成される。冷凍機は、本実施例では蒸気圧縮式の冷凍機である。この場合、冷凍機は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が、順次環状に接続されて構成される。圧縮機は、冷媒を圧縮して高温高圧の気体にする。凝縮器は、圧縮機からの冷媒を凝縮液化する。膨張弁は、凝縮器からの冷媒を通過させることで、冷媒の圧力と温度とを低下させる。そして、蒸発器は、膨張弁からの冷媒を蒸発させる。蒸発器において、ブラインタンク5からのブラインと冷凍機の冷媒とを混ぜることなく熱交換して、冷媒の気化熱によりブラインの冷却を図ることができる。
The
冷水タンク4は、水を貯留する容器であり、本実施例では内部が大気圧下に開放されている。冷水タンク4には、水位検出器(図示省略)と給水管(図示省略)とが設けられている。水位検出器の検出信号に基づき冷水タンク4への給水を制御することで、冷水タンク4内は設定水位に維持される。
The
ブライン送出管7は、一端部がブラインタンク5に接続され、他端部が配管を介して(または介さずに)チラー3のブライン入口に接続される。ブライン供給管8は、一端部が配管を介して(または介さずに)チラー3のブライン出口に接続され、他端部が熱交換器6のブライン入口6aに接続される。ブライン排出管9は、一端部が熱交換器6のブライン出口6bに接続され、他端部がブラインタンク5に接続される。
One end of the
ブラインタンク5内のブラインは、ブライン送出管7を介してチラー3に供給される。チラー3で冷却後のブラインは、ブライン供給管8を介して熱交換器6に供給される。熱交換器6で熱交換後のブラインは、ブライン排出管9を介してブラインタンク5へ戻される。ブライン送出管7には、ブラインポンプ17が設けられており、このブラインポンプ17を作動させることで、ブラインタンク5内のブラインを、チラー3を介して熱交換器6との間で循環可能とされる。
Brine in the
冷水入口管10は、一端部が配管を介して(または介さずに)冷水タンク4に接続され、他端部が熱交換器6の冷水入口6cに接続される。冷水出口管11は、一端部が熱交換器6の冷水出口6dに接続され、他端部が配管を介して(または介さずに)冷水タンク4に接続される。
One end of the cold
冷水タンク4内の水は、冷水入口管10を介して熱交換器6に供給される。熱交換器6で冷却後の水は、冷水出口管11を介して冷水タンク4へ戻される。冷水タンク4から熱交換器6への配管(図示例では冷水タンク4から冷水入口管10への配管)には、冷水ポンプ18が設けられており、この冷水ポンプ18を作動させることで、冷水タンク4内の水を、熱交換器6との間で循環可能とされる。
Water in the
冷水タンク4内の冷水は、所望により、冷水需要箇所(たとえば食品機械)に供給されて使用される。冷水需要箇所で使用後の水は、使い捨てられるか、冷水タンク4へ戻される。前者(冷水使い捨て)の場合でも、前述したとおり冷水タンク4内には適宜給水可能であるから、冷水タンク4内は設定水位に維持される。後者(冷水循環)の場合、冷水タンク4内の冷水は、冷熱需要箇所との間で循環可能とされ、冷熱需要箇所で被冷却物を冷却した後、冷水タンク4へ戻される。
The cold water in the
ところで、本実施例の熱交換ユニット1では、チラー3から熱交換器6へのブライン供給管8と、熱交換器6からブラインタンク5へのブライン排出管9とは、バイパス管19で接続されている。そして、ブライン排出管9とバイパス管19との合流部には、三方弁20が設けられている。この三方弁20を制御することにより、チラー3からのブラインを、熱交換器6を介してブラインタンク5へ戻すか、バイパス管19を介してブラインタンク5へ戻すかの分配割合を調整することができる。また、所望時には、三方弁20により、熱交換器6へのブラインの供給を遮断することもできる。
By the way, in the heat exchange unit 1 of this embodiment, the
ブライン送出管7、ブライン供給管8、ブライン排出管9、冷水入口管10および冷水出口管11には、所望により、ポンプ、弁、ストレーナ、温度センサ、圧力センサ、流量計などが設けられる。より具体的には、本実施例では、以下のように構成される。
The
ブラインタンク5からチラー3へのブライン送出管7には、第一送出弁21、ブラインポンプ17、第二送出弁22が順に設けられる。但し、一部構成(たとえば第二送出弁22)は、ユニット外として現場施工で取り付けてもよい。さらに、図2に示すように、チラー3との接続側にストレーナ23が設けられてもよい。ブライン送出管7は、ブラインタンク5からの延出先端部にフランジ24が設けられており、このフランジ24を介してチラー3と接続される。
The
第一送出弁21および第二送出弁22は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は開けた状態に維持される。ブラインポンプ17は、好ましくは、インバータにより、モータの駆動周波数ひいては回転数を変更可能とされる。
The
チラー3から熱交換器6へのブライン供給管8には、第一供給弁25、ブライン流量計26、熱交入口ブライン温度センサ27、熱交入口ブライン圧力センサ28が順に設けられる。但し、一部構成(たとえば第一供給弁25)は、ユニット外として現場施工で取り付けてもよい。さらに、図3に示すように、チラー3との接続側にストレーナ30が設けられてもよい。ブライン供給管8は、熱交換器6からの延出先端部にフランジ31が設けられており、このフランジ31を介してチラー3と接続される。
The
第一供給弁25は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は開けた状態に維持される。ブライン流量計26は、ブラインポンプ17の作動時に、ブラインの循環流量を計測する。熱交入口ブライン温度センサ27および熱交入口ブライン圧力センサ28は、チラー3から熱交換器6へ供給されるブラインの温度または圧力を検出する。
The
ブライン供給管8には、第一供給弁25とブライン流量計26との間に、供給側分岐管32が設けられ、この供給側分岐管32に供給側開閉弁33が設けられている。供給側開閉弁33は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は閉じた状態に維持される。
The
ブライン供給管8には、熱交入口ブライン温度センサ27と熱交入口ブライン圧力センサ28との間に、バイパス管19が接続されている。前述したとおり、バイパス管19は、ブライン供給管8とブライン排出管9とに接続されている。
A
ブライン供給管8には、熱交換器6の手前に、吸気口34が開閉可能に設けられる。この際、熱交換器6の上部に配置されたブライン供給管8において、配管上部(周側壁上面)に吸気口34が設けられるか、配管上部から延出する吸気管35に吸気口34が設けられるのが好ましい。特に、熱交換器6の上部に配置されたブライン供給管8において、配管上部(周側壁上面)に吸気管35が上方へ向けて設けられるのが好ましい。いずれにしても、吸気口34は、吸気弁36で開閉可能とされる。吸気弁36は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は閉じた状態に維持される。吸気弁36を開けることで、吸気口34を介して、ブライン供給管8の内外を連通することができる。なお、吸気弁36は、吸気口34を開閉できるのであれば、文字通りの弁に限らず、プラグ等であってもよい。
An
熱交換器6からブラインタンク5へのブライン排出管9には、熱交出口ブライン温度センサ37、熱交出口ブライン圧力センサ38および三方弁20が順に設けられる。
A
熱交出口ブライン温度センサ37および熱交出口ブライン圧力センサ38は、熱交換器6からブラインタンク5へ排出されるブラインの温度または圧力を検出する。三方弁20は、前述したとおり、ブライン排出管9とバイパス管19との接続部に設けられる。
Heat exchange outlet
ブライン排出管9には、熱交出口ブライン圧力センサ38と三方弁20との間に、排出側分岐管40が設けられ、この排出側分岐管40に排出側開閉弁41が設けられている。排出側開閉弁41は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は閉じた状態に維持される。
The
冷水タンク4から熱交換器6への冷水入口管10には、ストレーナ42、冷水流量計43、冷水入口弁44、熱交入口冷水圧力センサ45および熱交入口冷水温度センサ46が順に設けられる。冷水入口管10は、熱交換器6からの延出先端部にフランジ47が設けられており、このフランジ47を介して冷水タンク4と接続される。
The cold
ストレーナ42は、水中の夾雑物を捕捉する。冷水流量計43は、冷水ポンプ18の作動時に、冷水の循環流量を計測する。冷水入口弁44は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は開けた状態に維持される。熱交入口冷水温度センサ46および熱交入口冷水圧力センサ45は、冷水タンク4から熱交換器6へ供給される冷水の温度または圧力を検出する。
冷水入口管10には、冷水流量計43と冷水入口弁44との間に、入口側分岐管48が設けられ、この入口側分岐管48に入口側開閉弁49が設けられる。入口側開閉弁49は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は閉じた状態に維持される。
The cold
熱交換器6から冷水タンク4への冷水出口管11には、熱交出口冷水温度センサ50、熱交出口冷水圧力センサ51、冷水出口弁52が順に設けられる。冷水出口管11は、熱交換器6からの延出先端部にフランジ53が設けられており、このフランジ53を介して冷水タンク4と接続される。
A cold
熱交出口冷水温度センサ50および熱交出口冷水圧力センサ51は、熱交換器6から冷水タンク4へ供給される冷水の温度または圧力を検出する。冷水出口弁52は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は開けた状態に維持される。
The heat exchange outlet cold
冷水出口管11には、熱交出口冷水圧力センサ51と冷水出口弁52との間に、出口側分岐管54が設けられ、この出口側分岐管54に出口側開閉弁55が設けられている。出口側開閉弁55は、手動により開閉を切り替えられる弁であり、通常は閉じた状態に維持される。
The cold
その他、図示しないが、熱交換ユニット1には、外気温センサが設けられる。外気温センサは、熱交換ユニット1が設置された箇所の外気温度を検出する。さらに、熱交換ユニット1は、制御手段としての制御器(図示省略)を備える。この制御器は、ブラインポンプ17、冷水ポンプ18、三方弁20の他、上述した各種センサ(温度センサ、圧力センサ、流量計)などに接続されており、これらセンサの検出信号や経過時間などに基づき、各ポンプ17,18や三方弁20などを制御する。さらに、制御器は、チラー3にも接続され、チラー3の発停なども制御する。
In addition, although not shown, the heat exchange unit 1 is provided with an outside temperature sensor. The outside air temperature sensor detects the outside air temperature at the location where the heat exchange unit 1 is installed. Furthermore, the heat exchange unit 1 includes a controller (not shown) as a control means. This controller is connected to the
図2から図4は、図1の熱交換ユニット1を示す概略図であり、図2は、ブライン送出管7、冷水入口管10および冷水出口管11を優先して示す概略正面図、図3は、ブライン供給管8およびブライン排出管9を優先して示す概略正面図、図4は、概略平面図である。ここでは、説明の便宜上、図2における横方向(ベッド56の延出方向)を左右方向とし、図2における縦方向(ブラインタンク5の高さ方向)を上下方向とし、図2における紙面と直交方向を前後方向(手前側を前方)として説明する。なお、図3および図4では、一部構成を二点鎖線で示している。
2 to 4 are schematic diagrams showing the heat exchange unit 1 of FIG. 1, and FIG. 2 is a schematic front view showing the
熱交換ユニット1は、ベッド56の上に、ブラインタンク5および熱交換器6が配置されると共に、前記各管(ブライン送出管7、ブライン供給管8、ブライン排出管9、バイパス管19、冷水入口管10、冷水出口管11)がブラインタンク5または熱交換器6に取り付けられて構成される。
In the heat exchange unit 1, a
ベッド56は、図4に示すように、前後一対の主材56aに対し、適宜の仕切材56bが設けられて構成される。一対の主材56aは、それぞれ左右方向へ延出して配置されると共に、前後に離隔して平行に配置される。また、仕切材56bとしては、前後方向へ延出するものや、左右方向へ延出するものがあり、これら仕切材56bにより、一対の主材56a同士が接続される。
As shown in FIG. 4, the
ベッド56上には、ブラインタンク5が載置される。図示例では、ベッド56の略右半分にブラインタンク5が載せられて固定される。図4に示すように、ブラインタンク5の前後方向寸法は、ベッド56の前後方向寸法(図示例では主材56a間の内寸)に略対応している。ブラインタンク5の上部開口には上板5aが設けられており、その上板5aには蓋材5bが開閉可能に設けられる。
A
ブラインタンク5の上部には熱交換器6が配置されるが、図4に示すように、平面視において、熱交換器6とはずれた位置に、蓋材5bが設けられる。つまり、ブラインタンク5の上に熱交換器6を配置しても、ブラインタンク5の蓋材5bの着脱に影響を与えない。同様に、液位検出器12も、平面視において、熱交換器6とずれた位置に配置されている。
A
熱交換器6は、ブラインタンク5の上に配置される。本実施例では、ベッド56に側面視門型の熱交保持枠57を設け、その熱交保持枠57の上に熱交換器6が載置されて固定される。つまり、熱交保持枠57は、前後の脚部57aでブラインタンク5を跨ぐように設けられ、中央の水平部57bに熱交換器6が載置されて固定される。
A
熱交換器6は、本実施例ではガスケット式のプレート式熱交換器であり、波形凹凸が形成された略矩形の金属板からなる熱交換プレート6eが多数枚重ね合され、同じく略矩形の固定プレート6fと可動プレート6gとの間に挟み込まれて構成される。各熱交換プレート6eは、板面を左右へ向けて積層され、その積層体の左側に固定プレート6fが配置され、右側に可動プレート6gが配置される。固定プレート6fには、熱交換する二流体の出入口6a~6dが、固定プレート6fの板面の上下四隅に開口して設けられている。具体的には、熱交換器6の上部には、冷水出口6dとブライン入口6aとが前後に離隔して設けられる一方、熱交換器6の下部には、冷水入口6cブライン出口6bとが前後に離隔して設けられている。
In this embodiment, the
ブラインタンク5には、図2において右下部に、右側へ延出して、底面ブロー管13および側面ブロー管14が設けられる。底面ブロー管13には底面ブロー弁15が設けられ、側面ブロー管14には側面ブロー弁16が設けられている。
The
ブラインタンク5には、図2において左下部に、左側へ延出して略水平に、ブライン送出管7が設けられている。ブライン送出管7には、第一送出弁21、ブラインポンプ17、第二送出弁22が順に設けられると共に、図示例ではさらにストレーナ23およびフランジ24が設けられている。
The
熱交換器6のブライン入口6aには、ブライン供給管8の端部が接続される。ブライン供給管8は、図3に示すように、熱交換器6の上部(ブライン入口6a)から左側へ略水平に延出する上方横管部8aと、この上方横管部8aの左端部から下方へ略垂直に延出する縦管部8bと、この縦管部8bの下端部から左側へ略水平に延出する下方横管部8cとを備える。下方横管部8cの延出先端部には、図示例ではストレーナ30およびフランジ31が設けられている。ブライン供給管8の下方横管部8cは、ブライン送出管7と前後に離隔して略平行に配置される。
An end of a
ブライン供給管8の下方横管部8cには、第一供給弁25が設けられる。ブライン供給管8の縦管部8bには、下方から上方へ向けて、供給側分岐管32、ブライン流量計26、熱交入口ブライン温度センサ27、熱交入口ブライン圧力センサ28が設けられる。ブライン供給管8の上方横管部8aには、吸気管35が設けられる。
A
図示例では、ブライン供給管8の上方横管部8aには、配管上面から略逆U字形状の吸気管35が延出して設けられており、その延出先端部(下端部)に吸気弁36が設けられている。略逆U字形状の吸気管35は、一端部が上方横管部8aの周側壁上部に接続される一方、他端部が上方横管部8aの周側壁下部よりも下方まで延出して、その延出先端部に吸気弁36が設けられている。この吸気弁36の操作部(ツマミ等)を手動で操作することで、前記延出先端部に設けた吸気口34を開閉(ひいてはブライン供給管8の内外を連通)させることができる。
In the illustrated example, the upper horizontal pipe portion 8a of the
熱交換器6のブライン出口6bには、ブライン排出管9の端部が接続される。ブライン排出管9は、図3に示すように、熱交換器6の下部(ブライン出口6b)から左側へ略水平に延出する横管部9aと、この横管部9aの左端部から下方へ略垂直に延出する縦管部9bとを備え、縦管部9bの下端部から右側へ延出してブラインタンク5に接続される。
An end of a
ブライン供給管8の上方横管部8aと、ブライン排出管9の横管部9aとは、上下に離隔して平行に配置される。また、ブライン排出管9の横管部9aは、熱交換器6からの延出先端部が三方弁20を介してバイパス管19に接続される。バイパス管19も、ブライン排出管9の横管部9aと軸線を揃えて配置される。
The upper horizontal pipe part 8a of the
ブライン排出管9の横管部9aには、熱交出口ブライン温度センサ37、熱交出口ブライン圧力センサ38および三方弁20が順に設けられる。
A heat exchange outlet
熱交換器6の冷水入口6cには、図2および図4に示すように、冷水入口管10が接続される。冷水入口管10は、熱交換器6から左側へ延出した後、前方へ延出し、さらに右側へ延出して構成される。そして、右側への延出先端部にストレーナ42を介してフランジ47が設けられている。冷水入口管10には、前述したとおり、熱交換器6へ向けて、冷水流量計43、入口側分岐管48(入口側開閉弁49)、冷水入口弁44、熱交入口冷水圧力センサ45および熱交入口冷水温度センサ46が設けられる。
A cold
一方、熱交換器6の冷水出口6dには、冷水出口管11が接続される。冷水出口管11は、熱交換器6から左側へ延出した後、前方へ延出し、さらに右側へ延出して構成される。そして、右側への延出先端部にフランジ53が設けられている。冷水出口管11には、前述したとおり、熱交換器6から順に、熱交出口冷水温度センサ50、熱交出口冷水圧力センサ51、出口側分岐管54(出口側開閉弁55)、冷水出口弁52が設けられる。冷水出口管11は、冷水入口管10と上下に離隔して、略平行に配置される。
On the other hand, a cold
ベッド56には、さらに、制御ボックス58が設けられる。具体的には、図2に示すように、ベッド56の左端部には、脚部58aを介して略矩形の制御ボックス58が保持される。制御ボックス58内には、制御器などが収容されている。
The
その他、熱交換ユニット1は、全体を化粧パネル(図示省略)で囲ってもよい。具体的には、制御ボックス58以外の各構成を、略矩形のボックス内に収めるように、化粧パネルで取り囲んでもよい。その際、少なくとも、ブライン送出管7、ブライン供給管8、冷水入口管10および冷水出口管11の各フランジ24,31,47,53は、化粧板で覆われず、外部へ露出して配置される。
Alternatively, the heat exchange unit 1 may be entirely surrounded by a decorative panel (not shown). Specifically, each component other than the
以上説明したとおり、本実施例の熱交換ユニット1は、ベッド56上にブラインタンク5や熱交換器6などが設けられて構成される。そのため、熱交換ユニット1にチラー3を接続すると共に給排水系統を接続して、冷水製造システム2を省スペースに設置できると共に設置作業が容易である。
As explained above, the heat exchange unit 1 of this embodiment is configured such that the
また、ブラインタンク5の上に、熱交換器6、三方弁20、各種センサなどが配置され、最上部のブライン配管8(8a)には吸気口34も設けられる。そのため、吸気口34を開けることで、空気を流入しつつ、熱交換器6や配管内のブラインを自重により、ブラインタンク5に排出することができる。
Further, a
熱交換器6や配管内のブラインをブラインタンク5に回収しようとする際、ブラインポンプ17を停止すると共に、三方弁20を全開でもなく全閉でもない中途開度にする。つまり、ブライン供給管8からのバイパス管19と、ブライン排出管9の上流側(横管部9a)と、ブライン排出管9の下流側(縦管部9b)とが互いに連通した状態とするのがよい。その状態で、吸気弁36の操作部を操作して、吸気口34を開口させればよい。熱交換器6上部のブライン配管(ブライン供給管8の上方横管部8a)に設けられた吸気口34を開けることで、吸気口34から吸気しつつ、熱交換器6や配管内のブラインを下方のブラインタンク5に、容易に確実に落下させることができる。
When attempting to recover the brine in the
熱交換器6上部のブライン配管の上部から略逆U字形状に延出して吸気管35が設けられ、その吸気管35の延出先端部(下端部)に吸気弁36が設けられるので、吸気弁36を比較的低所に配置することができ、吸気弁36の手動開閉を容易に行うことができる。なお、熱交換器6上部のブライン配管の上部に吸気管35が接続され、吸気管35内は空気溜まりになりやすく、また吸気口34を開けると基本的にはブライン配管内への吸気がなされるので、吸気口34からのブラインの漏れを抑制できる。
An
このようにして、ブラインタンク5よりも上方のブライン配管や熱交換器6内のブラインをブラインタンク5に手間なく回収することができる。具体的には、ブライン供給管8の上方横管部8a、バイパス管19との接続部よりも上方の縦管部8b、ブライン排出管9の横管部9aおよびバイパス管19、ブライン排出管9の縦管部9bの上部(ブラインタンク5内の液面よりも上部)の他、熱交換器6内に溜まっていたブラインを、ブラインタンク5に回収することができる。そのため、これらの箇所に設置の各要素やその部品の交換などを容易に行える。具体的には、熱交入口ブライン圧力センサ28、熱交出口ブライン温度センサ37、熱交出口ブライン圧力センサ38、三方弁20の他、熱交換器6を取り外しても、ブラインの漏出が防止され、これら要素またはその部品の交換を容易に図ることができる。従って、メンテナンス性を向上することができる。
In this way, the brine in the brine piping and
また、図示例の場合、ブライン供給管8には、バイパス管19の接続部よりも下方に、熱交入口ブライン温度センサ27やブライン流量計26が設けられているが、これら要素またはその部品を交換したい場合には、前述したように、バイパス管19よりも上方のブラインを排出した後、供給側開閉弁33を開ければよい。これにより、供給側分岐管32の接続部よりも上方で且つバイパス管19との接続部よりも下方のブライン供給管8の縦管部8b内のブラインを、供給側分岐管32を介してバケツなどに排出することができる。この間の縦管部8bの長さは最小限に設定されているので、ブラインの回収作業は短時間で容易に行われる。そして、熱交入口ブライン温度センサ27やブライン流量計26、あるいはこれらの部品の交換を行えばよい。
In addition, in the illustrated example, the
また、ブライン送出管7およびブライン供給管8のチラー3への接続口(フランジ24,31)と、冷水入口管10および冷水出口管11の給排水系統への接続口(フランジ47,53)とが、互いに逆側へ向けて配置されている。そのため、熱交換ユニット1の設置現場において、熱交換ユニット1へのチラー3や給排水系統の接続を容易に行うことができる。また、チラー3や熱交換ユニット1を複数台ずつ並べて設置する場合では、熱交換器6の一方側にチラー3が配置され、他方側に冷却水の出入口が配置される構成となり、整然としたコンパクトな構成とすることができる。
In addition, the connection ports (
さらに、ブラインタンク5はベッド56上に配置され、そのベッド56は設置現場の床面に載置できる。ブラインタンク5および熱交換器6は、ベッド56上に固定されることで、熱交換ユニット1として一体的に運搬しやすい。
Further, the
ところで、熱交換ユニット1は、ベッド56の下面からブラインタンク5の上面までの高さHが、1.5m以下で構成されるのが好ましい。上板5aに蓋材5bや突起物が設けられる場合でもこれらを含まない高さとして、ベッド56の下面からブラインタンク5の上板5a上面までの高さが1.5m以下で構成されるのが好ましい。ブラインタンク5を低床式とすることで、ブラインタンク5に対するブラインの投入や、ブライン濃度測定などのためのブラインの採取の作業性を向上することができる。また、道路交通法により、車両(トラック)の高さには3.8m以下という制限があるが、車両の荷台までの高さ、プレート式熱交換器6の高さを考慮して、ベッド56の下面からブラインタンク5の上面までの高さを1.5m以下で構成することで、特殊車両の通行許可申請および許可を要することなく、熱交換ユニット1を輸送することができる。
By the way, it is preferable that the heat exchange unit 1 is configured such that the height H from the bottom surface of the
より具体的には、地面から車両の荷台までの高さが通常1.1m程度であるから、道路交通法に定める高さ制限3.8m以下に収めるには、熱交換ユニット1の最大高さは2.7m以内ということになる。そのため、たとえば、プレート式熱交換器6の汎用品の高さが1.26mの場合、ベッド56の下面からブラインタンク5の上面までの高さは1.44m以下にする必要がある。
More specifically, since the height from the ground to the vehicle loading platform is usually about 1.1 m, the maximum height of the heat exchange unit 1 must be kept within the height limit of 3.8 m stipulated by the Road Traffic Act. is within 2.7m. Therefore, for example, when the height of a general-purpose
ところで、冷水製造システム2の運転中、ブラインタンク5内のブラインは下限液位と上限液位との間に維持され、万一、各液位に到達すると異常と判断してシステムを停止する。そこで、チラー3の要求を満たす範囲で、下限液位と上限液位との間で制御でき、且つ、メンテナンス時に各ブライン循環配管や熱交換器6等からブラインを回収することが可能に、ブラインタンク5の最低限の高さは設定される。本実施例では、ベッド56の下面からブラインタンク5の上面までの高さHが、好ましくは0.6m以上に設定される。
By the way, during the operation of the cold water production system 2, the brine in the
本発明の熱交換ユニット1は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。特に、チラー3が接続され、このチラー3によりブラインが冷却されると共に、冷却されたブラインで水を冷却可能な熱交換ユニット1であって、(a)ブラインを貯留するブラインタンク5と、(b)このブラインタンク5の上部に設けられ、ブラインと水とを熱交換する熱交換器6と、(c)ブラインタンク5からチラー3へのブライン送出管7と、(d)チラー3から熱交換器6へのブライン供給管8と、(e)熱交換器6からブラインタンク5へのブライン排出管9とを備えるのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。
The heat exchange unit 1 of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, and can be modified as appropriate. In particular, the heat exchange unit 1 is connected to a
たとえば、前記実施例では、熱交換器6の上部にブライン供給管8を接続する一方、熱交換器6の下部にブライン排出管9を接続したが、これとは逆に、熱交換器6の下部にブライン供給管8を接続する一方、熱交換器6の上部にブライン排出管9を接続してもよい。この場合、吸気口34は、熱交換器6の上部のブライン排出管9に設ければよい。
For example, in the above embodiment, the
同様に、前記実施例では、熱交換器6の下部に冷水入口管10を接続する一方、熱交換器6の上部に冷水出口管11を接続したが、これとは逆に、熱交換器6の上部に冷水入口管10を接続する一方、熱交換器6の下部に冷水出口管11を接続してもよい。
Similarly, in the above embodiment, the cold
また、前記実施例では、ブラインタンク5は、平面視において、長方形状としたが、場合により正方形状などとしてもよい。いずれの場合も、ブラインタンク5の平面視の片方(前後一方または左右一方)に寄せて、ブラインタンク5の上部に熱交換器6を配置するのが好ましい。
Further, in the above embodiment, the
また、前記実施例では、三方弁20は、ブライン排出管9とバイパス管19との接続部に設けたが、場合により、ブライン供給管8とバイパス管19との接続部に設けてもよい。いずれの場合も、ブラインタンク5よりも上部に三方弁20を配置することで、熱交換器6や配管内のブラインをブラインタンク5に回収後、ブラインの漏出を防止しつつ、ブライン配管(ブライン供給管8やバイパス管19など)に対し、三方弁20を着脱して取替可能とされる。
Further, in the embodiment, the three-
さらに、前記実施例では、冷水タンク4内の水を熱交換器6との間で循環させたが、熱交換器6に対する給排水系統は適宜に変更可能である。たとえば、冷水タンク4の設置を省略して、給水源からの水を熱交換器6に通して冷却した後、その冷水を冷水需要箇所へ供給するようにしてもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, the water in the
1 熱交換ユニット
2 冷水製造システム
3 チラー
4 冷水タンク
5 ブラインタンク(5a:上板、5b:蓋材)
6 熱交換器(6a:ブライン入口、6b:ブライン出口、6c:冷水入口、6d:冷水出口、6e:熱交換プレート、6f:固定プレート、6g:可動プレート)
7 ブライン送出管
8 ブライン供給管(8a:上方横管部、8b:縦管部、8c:下方横管部)
9 ブライン排出管(9a:横管部、9b:縦管部)
10 冷水入口管
11 冷水出口管
12 液位検出器
13 底面ブロー管
14 側面ブロー管
15 底面ブロー弁
16 側面ブロー弁
17 ブラインポンプ
18 冷水ポンプ
19 バイパス管
20 三方弁
21 第一送出弁
22 第二送出弁
23 ストレーナ
24 フランジ
25 第一供給弁
26 ブライン流量計
27 熱交入口ブライン温度センサ
28 熱交入口ブライン圧力センサ
30 ストレーナ
31 フランジ
32 供給側分岐管
33 供給側開閉弁
34 吸気口
35 吸気管
36 吸気弁
37 熱交出口ブライン温度センサ
38 熱交出口ブライン圧力センサ
40 排出側分岐管
41 排出側開閉弁
42 ストレーナ
43 冷水流量計
44 冷水入口弁
45 熱交入口冷水圧力センサ
46 熱交入口冷水温度センサ
47 フランジ
48 入口側分岐管
49 入口側開閉弁
50 熱交出口冷水温度センサ
51 熱交出口冷水圧力センサ
52 冷水出口弁
53 フランジ
54 出口側分岐管
55 出口側開閉弁
56 ベッド(56a:主材、56b:仕切材)
57 熱交保持枠(57a:脚部、57b:水平部)
58 制御ボックス(58a:脚部)
1 Heat exchange unit 2 Cold
6 Heat exchanger (6a: brine inlet, 6b: brine outlet, 6c: cold water inlet, 6d: cold water outlet, 6e: heat exchange plate, 6f: fixed plate, 6g: movable plate)
7
9 Brine discharge pipe (9a: horizontal pipe part, 9b: vertical pipe part)
10 Cold
57 Heat exchanger holding frame (57a: leg portion, 57b: horizontal portion)
58 Control box (58a: leg)
Claims (7)
ブラインを貯留するブラインタンクと、
このブラインタンクの上部に設けられ、ブラインと水とを熱交換する熱交換器と、
前記ブラインタンクからチラーへのブライン送出管と、
前記チラーから前記熱交換器へのブライン供給管と、
前記熱交換器から前記ブラインタンクへのブライン排出管とを備え、
前記熱交換器の上部に配置されたブライン配管に、吸気口が開閉可能に設けられている
ことを特徴とする熱交換ユニット。 A heat exchange unit to which a chiller is connected, the chiller cools brine, and the cooled brine can cool water,
A brine tank for storing brine,
A heat exchanger that is provided at the top of the brine tank and exchanges heat between the brine and water;
a brine delivery pipe from the brine tank to a chiller;
a brine supply pipe from the chiller to the heat exchanger;
a brine discharge pipe from the heat exchanger to the brine tank ,
An air intake port is provided in the brine pipe arranged above the heat exchanger so that it can be opened and closed.
A heat exchange unit characterized by:
前記ブライン排出管と前記バイパス管との合流部、または前記ブライン供給管と前記バイパス管との分岐部に、三方弁が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換ユニット。 The brine supply pipe and the brine discharge pipe are connected by a bypass pipe,
A three-way valve is provided at a confluence between the brine discharge pipe and the bypass pipe, or at a branch between the brine supply pipe and the bypass pipe.
The heat exchange unit according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2に記載の熱交換ユニット。 According to claim 2, the brine piping disposed above the heat exchanger is provided with the intake port at the top of the piping, or the intake port is provided in an intake pipe extending from the top of the piping. Heat exchange unit as described.
前記バイパス管と前記ブライン排出管との両管、または前記バイパス管と前記ブライン供給管との両管に対し、前記ブラインタンクよりも上方において、前記三方弁が着脱可能に設けられている
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の熱交換ユニット。 The brine supply pipe and/or the brine discharge pipe are removably provided with one or more sensors that detect the temperature or pressure of the brine above the brine tank,
The three-way valve is removably provided above the brine tank for both the bypass pipe and the brine discharge pipe, or for both the bypass pipe and the brine supply pipe. The heat exchange unit according to claim 2 or 3, characterized in that the heat exchange unit is characterized in that:
前記ブライン送出管および前記ブライン供給管の前記チラーへの接続口と、前記冷水入口管および前記冷水出口管の給排水系統への接続口とが、互いに逆側へ向けて配置されている
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の熱交換ユニット。 The brine supply pipe, the brine discharge pipe, a cold water inlet pipe, and a cold water outlet pipe are connected to the heat exchanger,
A connection port of the brine delivery pipe and the brine supply pipe to the chiller, and a connection port of the cold water inlet pipe and the cold water outlet pipe to the water supply and drainage system are arranged facing oppositely to each other. The heat exchange unit according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の熱交換ユニット。 The heat exchange unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat exchanger is disposed above the brine tank toward one side of the brine tank in a plan view.
前記ベッドの下面から前記ブラインタンクの上面までの高さが、1.5m以下で構成される
ことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の熱交換ユニット。 The brine tank and the heat exchanger are fixed on a bed,
The heat exchange unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the height from the bottom surface of the bed to the top surface of the brine tank is 1.5 m or less.
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