JP3184396B2 - 液体の加熱殺菌装置 - Google Patents

液体の加熱殺菌装置

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JP3184396B2 JP11036594A JP11036594A JP3184396B2 JP 3184396 B2 JP3184396 B2 JP 3184396B2 JP 11036594 A JP11036594 A JP 11036594A JP 11036594 A JP11036594 A JP 11036594A JP 3184396 B2 JP3184396 B2 JP 3184396B2
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龍雄 藤本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、浴槽の湯水や工業用水
等の液体を加熱殺菌する液体の加熱殺菌装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】例えば、浴槽の湯水を殺菌する手法とし
て、浴槽湯水を循環させる循環管路に濾過器を設け、循
環湯水がこの濾過器を通るときにオゾンで殺菌する方法
が行われており、また、大浴場では浴槽内に塩素を入れ
て殺菌する方法が行われている。また、金型等の冷却用
工業用水も、殺菌を行わないと、金型に藻が生えるとい
う問題があり、このため、紫外線を用いて殺菌が行われ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オゾン
や塩素を用いて殺菌する手法は被処理液を通す管路がこ
れら塩素やオゾンによって腐食されるという問題があ
り、また、殺菌処理後の液体に臭気が残るという問題が
ある。
【0004】また、紫外線を用いて殺菌する手法は、装
置が大掛かりとなり、被処理液が循環管路を通る短時間
のうちに殺菌を行うことが難しいという問題がある。
【0005】本発明者は上記従来の問題点を解消するた
めに、加熱殺菌の手法を提案している。一般に、細菌
は、60℃以上の温度で死滅することが知られており、被
処理液をたとえば70℃の温度に加熱することにより短時
間で被処理液の殺菌を行うことができる。この、加熱殺
菌装置として、例えば、被処理液をボイラ等の加熱手段
に導いて殺菌し、その殺菌した液体を出側管路から元の
場所に戻す方式が考えられる。しかしながら、この方式
は、加熱殺菌後の高温の液体の熱エネルギが再利用され
ずに捨てられてしまうので、エネルギの無駄が生じ、装
置のランニングコストが高くなるという問題が生じる。
【0006】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、加熱殺菌後の液体の熱を回
収して再利用し、エネルギの無駄を省き、ランニングコ
ストの安い液体の加熱殺菌装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、入側管路から供給されて来る被処理液を加熱殺
菌して出側管路から送出する加熱手段を備え、入側管路
の途中には出側管路の液体の熱を入側管路の液体に回収
する液型熱交換器が設けられており、この液型熱交換器
を跨いで出側管路にバイパス通路が設けられ、このバイ
パス通路と液型熱交換器を出た出側管路との合流部位に
は液型熱交換器を通って出る液体の温度が設定温度より
も低下したときに前記バイパス通路を通って来る液体を
液型熱交換器を通って来る液体に混合してその混合液体
温度を設定温度に制御して送出する温度制御手段が設け
られていることを特徴として構成されている。
【0008】
【作用】上記構成の本発明において、入側管路から供給
されてくる被処理液は加熱手段内で加熱処理により殺菌
され、殺菌後の液体は出側管路を通って液型熱交換器に
至る。ここで、出側管路の高温の液体の熱エネルギは入
側管路の低温の被処理液に奪われてエネルギの回収が行
われ、入側管路の液体は出側管路の液体とほぼ同温度に
加熱され、この液型熱交換器で加熱された被処理液は加
熱手段に供給されて殺菌される。前記液型熱交換器でエ
ネルギ回収された液体の温度は低下するが、この液型熱
交換器を出る液体の温度が設定温度よりも低下したとき
には、バイパス通路を通って来る高い温度の液体が温度
制御手段により混合されて温度低下分が補償され、これ
により、設定温度に制御された液体が所望の送出先に送
出される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1には本発明の第1の実施例の模式構成が示さ
れている。同図において、殺菌を行う加熱手段としてボ
イラ1が用いられており、このボイラ1の入口側には入
側管路2が接続されており、ボイラ1の出側には出側管
路3が接続されている。この入側管路2の入側と出側管
路3の出側は浴槽や工業用水の貯水槽等に接続される。
【0010】本実施例においては、入側管路2と出側管
路3の途中に液型熱交換器4が設けられている。この液
型熱交換器4は、例えば、図2に示すように、タンク5
の両端側に管路接続部6,7を設け、この管路接続部
6,7を利用してタンク5を例えば入側管路2の間に介
設し、タンク5内に出側管路3を貫通させるか、あるい
はこれとは逆にタンク5を出側管路3間に介設し、この
タンク5に入側管路2を貫通させることにより構成さ
れ、出側管路3の液体の熱は入側管路の液体に奪われて
出側管路の熱エネルギが入側管路の液体に回収されるよ
うになっている。この熱エネルギの回収をより効率よく
行うために、必要に応じ、タンク5を貫通する管にフィ
ン9が設けられる。
【0011】この実施例によれば、入側管路2側から供
給されて来る被処理液はボイラ1で例えば70℃以上に加
熱されて殺菌される。そして、ボイラ1から出る高温の
液は液型熱交換器4を通るときに入側管路2側の被処理
液に熱を回収されて冷やされ、入側管路2側の液体は加
熱されて、入側と出側の両液はほぼ同一温度となるよう
に熱交換が行われる。このように、液型熱交換器4によ
り、入側管路2の液体が出側管路3の液体の熱エネルギ
を回収して加熱されるので、出側管路3の液体の熱は無
駄に捨てられることなく有効に活用されることとなり、
これにより、ボイラ1の燃焼エネルギをその分小さくす
ることができ、装置のランニングコストを大幅に低減す
ることが可能となる。
【0012】ところで、前記加熱手段はボイラ以外の手
段を用いて構成できるもので、図3は、加熱手段を、給
湯器8とタンク10と循環ポンプ14により形成したもので
ある。前記タンク10には戻り管11と循環ポンプ14と往管
12とからなる循環管路13が接続されており、往管12には
給湯器8が介設されている。この循環ポンプ14を回転駆
動することにより、タンク10内に満たされた加熱源の液
は戻り管11から循環ポンプ14を経て給湯器8に至り、こ
の給湯器8により加熱されて例えば70℃以上の高温の湯
が作り出され、この高温の湯は往管12を経てタンク10に
戻されることとなり、タンク10内の加熱源の液の温度は
常時70℃以上の高温状態に保たれる。
【0013】そして、このタンク10内には入側管路2側
から出側管路3に導く加熱用管路15が配設され、入側管
路2側から供給されて来る被処理液は加熱用管路15を通
るときにタンク10内の高温の液により加熱殺菌されて出
側管路3に戻される。
【0014】図4は、被処理液を殺菌する加熱手段をヒ
ートポンプ16を用いて構成したものである。このヒート
ポンプ16は、凝縮器加熱装置18と、蒸発器熱回収器20
と、冷媒通路21と、この冷媒通路21に設けられるコンプ
レッサ17および膨張弁19とを有して構成され、入側管路
2を通って供給される被処理液を凝縮器加熱装置18を通
るときに加熱殺菌し、この殺菌された液は蒸発器熱回収
器20を通った後、液型熱交換器4を通して浴槽や工業用
水の貯水槽に戻されるものである。このヒートポンプを
加熱手段として用いることにより、殺菌の加熱熱源を小
型化することが可能となるが、被処理液の加熱殺菌を開
始するときに、ヒートポンプの容量が不足するときに
は、ヒートポンプ16が定常状態に立ち上がるまで、ヒー
トポンプ16の容量不足を助ける予備の加熱手段を設ける
ことも可能である。
【0015】図5は、被処理液の加熱殺菌を行う加熱時
間を長くするように構成したものである。この例では、
殺菌の加熱時間を稼ぐために、液型熱交換器4とボイラ
1との間に、入側管路2と出側管路3を結ぶバイパス管
路22を設け、このバイパス管路22に循環ポンプ23を介設
し、このバイパス管路と液型熱交換器4との間の入側管
路2に逆止弁24を介設している。
【0016】この例では、入側管路2から供給されて来
る被処理液はボイラ1に入って加熱殺菌され、ボイラ1
の出側管路3から送出されるが、その送出される液量の
多くは循環ポンプ23の駆動によってバイパス管路22側に
吸引されて再び入側管路2を通ってボイラ1に導かれて
加熱されるようになる。この循環ポンプ23から入側管路
2を通りボイラ1を経て出側管路3から再び循環ポンプ
23に至る循環が繰り返し行われることにより、被処理液
の加熱時間が長くなり、被処理液の殺菌を確実に行うこ
とが可能となる。また、加熱時間を長くする分だけ、殺
菌の加熱温度を低くすることもでき、これにより、ボイ
ラ1の燃焼エネルギを小さくすることができ、ランニン
グコストをより安くすることが可能となる。
【0017】図6の例も、被処理液の加熱時間を長くす
るように構成したものである。この例では、タンク10に
給湯器8を組み込んだ循環管路13を接続し、この循環管
路13に循環ポンプ14を介設している。
【0018】かかる構成により、入側管路2から供給さ
れる被処理液はタンク10内に満たされ、このタンク10内
の被処理液は循環ポンプ14を駆動することにより、給湯
器8を通して繰り返し循環され、給湯器8を通る度に繰
り返し殺菌される。そして、殺菌された液体の一部は出
側管路3を通してタンク10から液型熱交換器4に向けて
送出される。
【0019】図1に示す本実施例の装置は、浴槽や貯水
槽内の被処理液の温度を一定に保温するタイプのシステ
ムに適した構成としたもので、出側管路3に液型熱交換
器4を跨ぐバイパス通路25を設け、このバイパス通路25
にワックスサーモ26等の温度制御手段を設けたものであ
る。この実施例では、ボイラ1から液型熱交換器4を出
る液の温度が保温の設定温度のときはバイパス通路25を
通さずに戻すが、液型熱交換器4を通るときに入側管路
2側の液体に熱を奪われて保温の設定温度よりも低くな
ったときには、バイパス通路25を通した温度の高い液体
を液型熱交換器4を通した温度の低い液体に、保温の設
定温度になるようにワックスサーモ26で混合し、殺菌後
の液体を設定温度の液温に制御して浴槽や貯水槽に戻す
ようにしたものである。
【0020】図7には本発明の第2の実施例が示されて
いる。この第2の実施例は、前記第1の実施例をより具
体化し、浴槽27の湯水を一定温度に保って浴槽内の湯水
を加熱殺菌するように構成したものである。この実施例
では浴槽27に接続されている戻り側管路28は髪の毛等の
大きなごみを取り除くフィルタ30を介して循環ポンプ31
の吸水側に接続される。そして、循環ポンプ31の吐出側
の管路は小さなごみ等を取り除く砂濾過器32に接続され
る。また、砂濾過器32の出側は入側管路2に接続され
る。そして、ワックスサーモ26から出た液体は往管33を
介して浴槽27に戻すもので、それ以外のボイラ1から液
型熱交換器4に至る構成は前記第1の実施例と同様であ
る。
【0021】この第2の実施例では、浴槽27から戻り側
管路28を経て循環ポンプ31に吸引された湯は砂濾過器32
および液型熱交換器4を通る。この液型熱交換器4を通
るときの熱交換により熱を吸収してボイラ1に入り、ボ
イラ1の加熱により殺菌される。そして、殺菌された湯
は液型熱交換器4を通るときに入側管路2側の被処理液
と熱交換して熱を奪われ、ワックスサーモ26を通るとき
に前記第1の実施例と同様なワックスサーモ26の動作に
より、一定の保温温度に制御されて往管33から浴槽27に
戻されることとなり、殺菌された浴槽27の湯は一定の保
温温度に保たれるのである。
【0022】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施例では、加熱殺菌の加熱手段として、ボイラと給
湯器とヒートポンプを用いた例について説明したが、こ
の加熱手段は電気温水器等の他の加熱手段を用いて構成
することができる。
【0023】また、上記各実施例では被処理液として風
呂の湯水や工業用水を例にして説明したが、それ以外
に、例えば、プール等の水の殺菌等、様々な分野の液体
の加熱殺菌装置に適用されるものである。また、加熱殺
菌された液体は必ずしも元の場所に戻す必要はなく、所
望の場所に導くことができる。
【0024】
【発明の効果】本発明は、加熱殺菌を行う被処理液が供
給されて来る入側管路の液体と、加熱処理された高温の
液体が通る出側管路の液体とを液型熱交換器により熱交
換させるように構成したものであるから、入側管路を通
って来る被処理液は液型熱交換器を通るときに出側管路
の液体の熱を回収し、加熱されて加熱手段に入り込むの
で、その分、加熱殺菌を行う加熱手段の駆動エネルギを
小さくすることができ、加熱殺菌装置のランニングコス
トを安くすることができる。
【0025】また、加熱殺菌された高温の液体のエネル
ギは液型熱交換器を通る時に回収されて再利用されるの
で、装置運転の熱効率が高められ、エネルギの無駄を省
いて有効に活用することができる。
【0026】さらに、出側管路には液型熱交換器を跨い
でバイパス通路を設け、このバイパス通路と液型熱交換
器を出た出側管路との合流部位に、バイパス通路側の液
体と出側管路側の液体を混合制御して送出液体の温度
定温度に制御する温度制御手段を設けたので、送出先
の液体温、例えば、浴槽の湯温を保温できるという優れ
た効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液体の加熱殺菌装置の第1の実施
例を示す模式構成図である。
【図2】本発明の各実施例に使用される液型熱交換器の
模式構成図である。
【図3】ボイラ以外の加熱手段の一例を示す模式構成図
である。
【図4】他の加熱手段の例を示す模式構成図である。
【図5】液体の循環加熱の一例を示す模式構成図であ
る。
【図6】液体の他の循環加熱の例を示す模式構成図であ
る。
【図7】本発明の第2の実施例を示す模式構成図であ
る。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 入側管路 3 出側管路 4 液型熱交換器 25 バイパス通路 26 ワックスサーモ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−115354(JP,A) 特開 昭63−256667(JP,A) 特開 昭58−51973(JP,A) 特開 平4−354579(JP,A) 特開 昭61−257139(JP,A) 特開 昭61−192273(JP,A) 特開 平3−268762(JP,A) 実開 昭63−169896(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/02 A61L 2/04 F24H 1/00 F24H 1/10 A23L 3/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入側管路から供給されて来る被処理液を
    加熱殺菌して出側管路から送出する加熱手段を備え、入
    側管路の途中には出側管路の液体の熱を入側管路の液体
    に回収する液型熱交換器が設けられており、この液型熱
    交換器を跨いで出側管路にバイパス通路が設けられ、こ
    のバイパス通路と液型熱交換器を出た出側管路との合流
    部位には液型熱交換器を通って出る液体の温度が設定温
    度よりも低下したときに前記バイパス通路を通って来る
    液体を液型熱交換器を通って来る液体に混合してその混
    合液体温度を設定温度に制御して送出する温度制御手段
    が設けられている液体の加熱殺菌装置。
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