JPS61244789A - 瓶浄化機械の熱消費を低減する方法およびこの方法を実施するための瓶浄化機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱ポンプを使用し、この鮎ポンプによって
、最終噴射区分に送入される熱量を部分的に取出し、こ
れを予熱区域すなわち予パイヒ区°域（Ｖｏｒｗｅｉｃ
ｈｚｏｎｅ　）の７つに供給する、瓶浄化機械の熱消灸
を低減する方法に関し、またこの方法に適した装置に関
する。

瓶浄化機械の領域で熱ポンプを使用することは、例年も
前から強力に追求されて来た。勢にすでに提案されてい
る庚によれば、一方では、浄化機械からが「出する汚水
が比較的高い温度水準を有するので、他方では、公共の
下水路に導入する除の廃水の８！度が法規によって一定
に定められているので、かかる汚水が熱回収に使用され
る。＋：の際に熱ポンプを採用する場合罠、その高温１
１１１アルカリ液が流過し、低温側を、浄化機械の廃水
が汎・過する（　Ｖｏｒｔｒａｇ　Ｂｒｕｎｎａｎ　−
Ｆａｃｈｇｅｅｐｒａｃｈ　３０゜ｉｉ、ｉりｇ　／　
、　Ｄａｒｍｓｔａｄｔ　）　。

しかしなから、わ応する高い流出温度を備えた流出する
汚水の利用の際には、熱ポンプの使用は、廃水から適邑
な熱量が取出される時に始めて経済的である。この場合
に、温度は熱ポンプの低温側で１０℃からｌｓ℃の＃四
まで下降しなければならず、これによって、低温側と高
温側の間に高いｍ度差が生じる。Ｑ水の＃ｍ温度と高温
側でのアルカリ液の温度との間のこの高い温度差は、対
応した高い圧影槻出力を必要とし、故に、これから住し
る低い出力係数によれば、熱ポンプの使用は非経済的に
見える。故ｒＣ１次のような対策が取られた。すなわち
、ジノ予熱装禦から流出する水が、戻し冷却装−におい
て熱交換器忙よって冷却されて水へ決され、その際に１
これｔ仁よって加熱された戻し冷却装置の水か、熱ポン
プによって冷却されて、戻し冷却ｖｒｆｉｉＫＪ’）び
導入され、その場名に、亀コ予熱装置の流体が、熱ポン
プの高Ｎ側で加熱される。

これののちにドイツ゛連邦共和国特許公開第３２０３０
９３６号明細書で１示されたものＫよれば、・廃水が、
九初ＫＸ水噴躬区域で冷却され、次いで廃水通路に送ら
れる。こζでも、噴射水を加熱する熱交換器が連結され
るにも拘わらず、後続の熱ポンプを通る際の温度差は比
較的高く、故に′冒頭に述べたような欠点は、ここで提
案された方法でも排除されない、ざらに、この知られて
いる方法では１．噴射水の温度が高くかつ唄側浴が前シ
されるので、廃水の戻し冷却は、僅かな程度だけしか達
成できない、従って、熱ポンプの経済的使用に必要だと
しても、廃水から熱ｌｔは取出されない、′；！らに１
浄化機械そのもので、予冷却区域と戻シ冷却区域の間に
熱平衡が存し、故に、提案された方法の場合に生じる圧
縮板出力は処分できない、これによれば、バスケット支
持体、瓶などで受板って遅び去る仁とのできるよりも大
きな狙の熱エネルギが、予熱浴（高温（１１］　）に送
入されることになる。その結果として、望１しくない加
熱過轡が確立され、こね、が、遂には熱ポンプの作動停
止を生じる。

ドイツ連邦共和国特許ｔＪ１．１．Ｓ　／　０　？　、
２７号明細ＪＫ開示された、熱ポンプを使用する瓶など
を浄化する別の方法では、熱ポンプは別の回路に取付け
られ、戻シ冷却区域から取出される熱か、中央アルカリ
液浴に直接供給される。この方法の０枦は、実質上、＃
１は全体的な真水の節約にある。こｔｌＫＸれは、実際
上、すべての戻し冷却エネルギが熱ポンプに送入されな
ければならない、この方法処従って提案される２０℃の
瓶引渡し温度を考慮すると、こｔは、最終区域における
７２℃−７Ｓ℃の噴射水温度を前提とする。故に熱ポン
プは、熱交換器に必要な温度降下を含めて、低温側で約
ｇ　’ｃ″また高温側で約８５℃で作動する。これから
、前述した知られている方法のように、比較的高い温鼓
差が熱ポンプ回路の中に生じる。これから生じる八り以
下の極めて低い出力係数は、従来の冷却媒体では技術的
に殆んど実現できない。

それにも拘わらず、この系では、冷却負荷を含めて、か
かる瓶浄化機械の瓶通過能力が毎時的ｊ　Ｏ，０００本
の場合に、少くとも二ｓ　ＯＫＷの電力を必要とする。

この発明の課題は、廃水の輸送費を考慮し同時に熱ポン
プの特に有利な出力係数を確保するようにすることなし
に、第１に機械の本来の熱回路の中に熱ポンプを方法技
術的ＫＩＩＩｉ１人して、冒頭に述べた種類の方法にお
ける改良を達成することにおる。特に、熱ポンプの圧Ｍ
＆比出力、十分に利用すべきである。この場合、熱ポン
プ回路の中に存する温度差ができるだけ小さくなるよう
にして、熱ポンプを瓶浄化機械の熱節約に組込むことが
、目標となる。

この′Ｂ題の解決のため、冒頭に述べた種類の方法は、
最終Ｉ！Ｊ射区分の手前に存する別の噴射区分から取除
かれる過剰の水を、熱ポンプの低温側に送入し、低減さ
れた温度でこの噴射区分に改めて導入し、その際に高温
＠Ｖ（、最終およびその手前のまたはそのいずれかの予
熱区域のアルカリ液を洲過させ、かくし１加熱されたこ
のアルカリ液の部分流を、第１熱ポンプの低温側に供給
し、ここから予熱区域へ戻し、その際に高温側に、主ア
ルカリ液浴の部分＃Ｌｔ−流過させ、かくして、第１１
ｋポンプの過剰出力で、高温で取出されるアルカリ液の
加熱を達成し、低温側のアルカリ液の部分流を、予熱区
域の冷却のために再び使用することを特徴とする。

提案された方法によれば、前述したような欠点は排除さ
れる。弊に、−・コ熱ポンプの結合によって、第１熱ポ
ンプの圧距機出力は、完全に利用し尽される。場らに１
系段階は、これによってそれぞｎ、の対向する側（高温
側および低温側）で僅かな温度差で作動し、これによれ
は、著しく高い出力係数１／段でＳ以上、１２段で１０
以上）の極めて経済的な作動方法か達成できる。これに
よれは、機械の主アルカリ液浴は、極端な場合に、編入
される熱ポンプ設備の圧範、析出力によ、つて主として
一時的に７１Ｉ４熱できる。

との発−の枠の中で、少くとも１つの予熱区域のアルカ
リ液が、噴射区域から引渡される熱によって加熱できる
。

瓶の通過方向に前置１゛される復船段を系に連結させる
と、経済性に関する改良がざらに達成できる。

牲に、提案された方法における熱消費が、実襲上低減す
る。Ｉ電磁的に作動される熱ポンプの場合に、この方法
によれば、瓶浄化機械の通過ｈＰ力が毎時瓶ｓ　ｏ、ｏ
　ｏ　ｏ本の際に約ｇｏｘｗの全需髪が達成できる。こ
の際に別の利点として、すでに噴射区域などのために編
入されたポンプも、変更することなしに、熱ポンプ系の
準備のために採用できる。

以下、図面を参照しなから、この発明の実施例について
説明する。

実施例は、系に適した浄化機械の＠後に結合された棟褌
の浴を示す。しかしなから、これら浴の継列も、対応す
る噴身１区分の配備も、この発明の枠から外れることな
しに、任意の方法で変化変型できる。

浄化機械はハウジング／ｉ有し、これは、浄化すべき瓶
を矢印ユの方向で送入し、浄化された瓶を矢印３の方向
で取出すため、端倶ＩＫ配徴された供給装置および地出
し装置を伽える。機械ハウジングｌの中において、多く
の予熱区域９．５およびアルカリ沿予熱区域６．７か、
瓶の通運方向に前後に括続される。これらに続いて、本
来の主アルカリ浴８、こｔｌＫ続くアルカリ液噴射区分
り、および後続の水噴射区分ＩＱ、／／　、！２か存し
、これに続く真水噴射区域／３は、浄化ａ１２＄７４か
らの　　　”浄化ずみ瓶のＪＩ７田装鮫の直前に位負す
る。予熱区域ダ、５は、一方では、約ｇＯ℃の本来のア
ルカリ液浴温度１で、瓶を定常的に加熱するに役立つ。

同時にこれは、瓶のための対応して形成された曲線案内
によって、瓶からこれの中に存するかも知れない残留物
をあけるのに役立つ。これは、望ましくは、区域５にお
いて中央で集められて、分離される１個個の浴は、任意
の順序および大きざで接続でき、この際に、対応して選
択された瓶の運道軌道は、ｌｄ／＋に沿って設けられる
。

瓶が予熱区域弘、５からｍｎたのちに、これは、よシ高
温に調節されたアルカリ液予熱区域（すなわち予バイヒ
区域、Ｖｏｒｗｅｉｃｈｚｏｎｅ　）　４に到着する。

これには、主アルカリ液浴の直曲の別の予熱区域？が後
続できる。すでにこの区域りにおいて、瓶はほぼ７０℃
の温度に達する１次いで、瓶の最終的な軟アルカリ浴処
理（ＷｅｉｃｈｌａｕｇｅｎｂｅｈａｎｃＬｌｕｎｇ　
）が、主アルカリ液浴Ｓにおいて、はぼ３０℃の温度で
達成される。主アルカリ液浴ｇを離れたのちに１瓶は、
本来の戻し冷却区分の区域に達する。

例えは６３℃から弘３℃のその温度は、本来の水噴射区
分／３の区域に向って低減し、この水噴射区分１３は、
約３ｊ℃の浴温を有し、約３３℃の温度の小規模の噴射
水で作動される。これの達成のため、瓶の冷却のために
用意される温度は、熱交換器ｉｓによって与えられる。

これの二次側では、約７５℃の供給すべき真水が流過し
、二次側では約３５℃の温度を有する廃水が流過する。

この際に、この比較的高温に調節された廃水は、対応し
た低い温度例えば１７℃で、法規に定められた温度範Ｉ
内で廃水系に送入できる。

この種の浄化機械の熱消費を低減するため、ここでは、
かかる機械の熱回路の中に熱ポンプ１６が設けられ、そ
の低温側１７には、噴射区分１／の前方に設けられた別
の噴射区分ｉｏの過剰水が流過する。戻し冷却された水
は、噴射ノズルｌざに再び供給される。高温側１９では
、最後のおよびその直前のまたはそのいずれかのアルカ
リ液予熱区域６．りのアルカリ液が、対応する熱ポンプ
回路を流過する。その際に、高温で熱ポンプ１６を離れ
たアルカリ液は、通路−〇および噴射ノズルコσ′を介
して、このアルカリ浪士熱浴に再び供給される。高温側
１９のこのアルカリ液の部分流は、通路２１を通って、
第一熱ボンプ２３の低温側ココに供給され、ここから、
同じくアルカリ浪士熱浴７へ戻される。第コ熱ポンプ２
３の高温側２ダでは、通路２５を通って導かれる主アル
カリ液浴Ｓの部分流が流過する。この際に、アルカリ液
の送入側の温度は約ＩＩＯ℃、送出側のアルカリ液の温
度は例えはｇ５℃である。この加熱されたアルカリ液は
、通路２乙によって、主アルカリ液浴ざに再び戻される
。望ましくは、アルカリ液のこの部分流が、現存の溢流
通路コクから引出され、ここから第コ熱ボンプ２３へ導
かれる。図示の流れ線図の組会せによれば、主アルカリ
液浴ｇから導かれるアルカリ液の加熱に、狂ｌ熱ポンプ
１６の過剰出力が利用される。対応する方法で低温側に
導かれるアルカリ液部分は、通路２ｇ葡介して、予熱区
域りへその冷却のために再び戻される。予め与えられる
温度差が小づいので、始めの温度が極めて高くその点で
大きな量の熱エネルギが望ましい場合でも、熱ポンプ１
６、２３の高温側および低温側のそれぞれで、熱の節約
に必要な温度の保持に、僅かな圧縮機出力だけが必要で
ある。この系において、定まった熱の割合に基いて変化
または適合か必要な場合には、予熱区域からのアルカリ
液の部分流を、熱ポンプｌ乙の手前でも引出して、通路
２１によって謝コ熱ポンプ２Ｊの低温側ココに直接送入
することができる。

この方法の別の経済的な改良は、例えば、アルカリ液噴
射区分りからの過剰水を、熱交換器コ９を通して噴射ノ
ズルに再ひ導入し、その際に、この熱交換器の二次１ｌ
ＩＩＫ％２−　ｔアルカリ液予熱ステーション６のアル
カリ液を流過させることによって、達成できる。上述し
た方法は、水噴射区埴ｉｏと主アルカリ液浴ｇの直接結
合によっても達成できる。ただしその際ＶＣは、対応の
高い温度差が存在し、その限りでは高いエネルギ消費も
予期されなければならない。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の実施例を表わす線図であ　　　゛
る。 図面において、６および７は予熱区域、Ｓは主アルカリ
液浴、ＩＯおよび１１は噴射区分、１６は第１＃８ポン
プ、１７はその低温側、１７はその高温側、２３は第コ
熱ポンプ、２２はその低温側、２４はその高温側を示す
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱ポンプを使用し、この熱ポンプによつて、最終噴
   射区分に送入される熱量を部分的に取出し、これを予熱
   区域の１つに供給する、瓶浄化機械の熱消費を低減する
   方法において、最終噴射区分（１１）の手前に存する別
   の噴射区分（１０）から取除かれる過剰の水を、熱ポン
   プ（１６）の低温側（１７）に送入し、低減された温度
   でこの噴射区分（１０）に改めて導入し、その際に高温
   側（１９）に、最終およびその手前のまたはそのいずれ
   かの予熱区域（６、７）のアルカリ液を流過させ、かく
   して加熱されたこのアルカリ液の部分流を、第２熱ポン
   プ（２３）の低温側（２２）に供給し、ここから予熱区
   域へ戻し、その際に高温側（２４）に、主アルカリ液浴
   （８）の部分流を流過させ、かくして、第１熱ポンプ（
   １６）の過剰出力で、高温で取出されるアルカリ液の加
   熱を達成し、低温側（２２）のアルカリ液の部分流を、
   予熱区域（６、７）の冷却のために再び使用することを
   特徴とする方法。 ２、瓶浄化機械が、予熱区域として配置された予熱浴と
   付属のアルカリ浴噴射区分とを有し、前記方法の達成の
   際に、少くとも１つの予熱区域（６）のアルカリ液が、
   噴射区分（９）から引渡される熱によつて加熱できる、
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、１つまたは多くの予熱区域、主アルカリ液浴、並び
   にこのステーションの上方に配置されるアルカリ液噴射
   区分および水噴射区分を有する、熱ポンプを使用し、こ
   の熱ポンプによつて、最終噴射区分に送入される熱量を
   部分的に取出し、これを予熱区域の１つに供給する、瓶
   浄化機械の熱消費を低減する方法、を実施するための瓶
   浄化機械において、予熱区域（６、７）が熱ポンプ（１
   ６）の高温側（１９）に連結され、これの低温側（１７
   ）が、第１および第２またはそのいずれかの水噴射区分
   （１０、１１）との連結部を有し、予熱区域（７）の方
   向への出口側連結部（２０）が、分岐通路（２１）を備
   え、この分岐通路が、第２熱ポンプ（２３）の低温側（
   ２２）と連通し、かつ当該予熱区域（７）へ戻るように
   導かれ、この第２熱ポンプ（２３）の高温側（２４）が
   、主アルカリ液浴（８）への回路（２５、２６）を備え
   ることを特徴とする瓶浄化機械。 ４、第２熱ポンプ（２３）の高温側（２４）への主アル
   カリ液浴（８）の連結通路（２５）が、溢流通路（２７
   ）から分岐する、特許請求の範囲第３項に記載の瓶浄化
   機械。 ５、分岐通路（２１）が第１熱ポンプ（１６）の手前に
   配置される、特許請求の範囲第３項に記載の瓶浄化機械
   。