JPH05126491A - 套管式熱交換器のための洗浄回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 套管式熱交換器のための洗浄回路からその外
部へのスポンジボールの流出を防止する。 【構成】 套管式熱交換器１１の伝熱管１２の内面の清
掃のために伝熱管にその一端部からその他端部に向けて
通される排水およびスポンジボール１６のための環状の
第１の経路１８であって伝熱管の他端部側に排水のみの
通過を許す分岐路２８が設けられた第１の経路と、伝熱
管にその他端部からその一端部に向けて通される排水の
ための第２の経路２０とを含み、伝熱管１２の一端部を
経た排水のための第２の経路の一部が伝熱管の他端部側
において第１の経路に連なり、第１の経路の分岐路を経
て伸びる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、套管式熱交換器のため
の洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】宿泊施設や集合住宅の浴室、厨房、洗面
所等から出される生活排水、温水プールやサウナ風呂か
ら出される排水から熱を回収し、これを例えば給湯のた
めの熱源として利用すべく套管式熱交換器（シェル ア
ンド チューブ式熱交換器）を含むヒートポンプを設置
することがある。前記ヒートポンプの運転は、前記套管
式熱交換器の複数の伝熱管にこれらの一端部から他端部
へ向けて前記排水を流動、循環させる間に行なわれる。
ところで、前記ヒートポンプの運転の間、前記套管式熱
交換器の伝熱管の内面に汚物が付着し、また、前記伝熱
管の一端部に前記排水に含まれている毛髪等が付着する
ことから、前記ヒートポンプには前記汚物や毛髪等を除
去するための洗浄回路が組み込まれている。

【０００３】図２に従来の洗浄回路を示す。洗浄回路１
００は、套管式熱交換器１１１の各伝熱管１１２にその
一端部１１２ａからその他端部１１２ｂに向けて通され
る流体である排水１１４と、排水１１４を搬送媒体とし
て伝熱管１１２を通過する間にその内面から前記汚物を
拭い去る複数のスポンジボール１１６のための環状の第
１の経路１１８と、各伝熱管１１２にその他端部１１２
ｂからその一端部１１２ａに向けて通される排水１１４
のための第２の経路１２０とを含む。

【０００４】第１の経路１１８に沿っての排水１１４お
よびスポンジボール１１６の循環は、第１の経路１１８
に設けられたポンプ１２２を作動し、かつ、伝熱管１１
２にその一端部から他端部へ向けて排水１１４を供給す
るための供給経路１２４に設けられたポンプ１２６を作
動させる間に行なわれる。供給経路１２４は伝熱管１１
２の両端部側において第１の経路１１８に連なり、ま
た、その両端部は排水１１４の貯槽（図示せず）の内部
に終端している。第１の経路１１８には伝熱管１１２の
他端部１１２ｂの側に排水１１４のみの通過を許す分岐
路１２８が設けられており、供給経路１２４はこの分岐
路１２８を経て前記貯槽へ伸びる。

【０００５】第１の経路１１８に沿っての排水１１４お
よびスポンジボール１１６の循環に先立ち、各伝熱管１
１２の一端部１１２ａに付着し伝熱管１１２内へのスポ
ンジボール１１６の流入を阻害する毛髪やごみを除去す
るため、第２の経路１２０に沿って排水１１４が流され
る。第２の経路１２０は、伝熱管１１２の両端部側にお
いて第１の経路１１８および供給経路１２４に連なり、
また、その両端部は供給経路１２４とともに排水１１４
の前記貯槽の内部に終端している。但し、第２の経路の
下流側の端部は分岐路１２８を経ることなしに伸びてい
る。

【０００６】第１の経路１１８には、また、分岐路１２
８の下流側に長期の使用の間に擦り減った古いスポンジ
ボール１１６を回収するための回収器１３０および新し
いスポンジボールを供給するための投入口１３２が設け
られ、さらに、分岐路１２８と回収器１３０との間に二
方弁１３４が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の洗浄回路１
００にあっては、スポンジボール１１６の循環による伝
熱管１１２の洗浄後、第１の経路１１８の分岐路１２８
とポンプ１２２との間の二方弁１３４が閉じられ、ま
た、第１の経路におけるポンプ１２２の作動が停止され
る。第１の経路１１８内のスポンジボール１１６は、供
給経路１２４において作動中のポンプ１２６による排水
１１４の移動により、分岐路１２８の設置位置と二方弁
１３４との間のボール溜り１３６に集められる。ところ
で、第１の経路１１８にできる例えば死水域にスポンジ
ボール１１６がとどまることがある。第２の経路１２０
は排水１１４のみを通す分岐路１２８を通っていないこ
とから、第２の経路１２０に沿って排水１１４を流すと
き、ボール溜り１３６以外の場所にあるスポンジボール
１１６が排水１１４とともに第１の経路外である前記貯
槽に運ばれ、紛失することがある。スポンジボール１１
６の損失によってその数量に大きい不足を生じると、伝
熱管１１２の内面の洗浄が不十分となる。

【０００８】また、投入口１３２を経て第１の経路１１
８に供給された新しいスポンジボールは、第１の経路１
１８におけるポンプ１２２の作動、二方弁１３４の操作
および供給経路１２４における排水１１４の移動操作に
より、ボール溜り１３６に集められる。しかし、これら
の新しいスポンジボールも、また、その一部が第１の経
路１１８または供給経路１２４の一部にとどまることが
あり、第２の経路１２０に排水１１４が流されるときに
該排水とともに前記貯槽に排出されることがある。本発
明の目的は、套管式熱交換器のための洗浄回路からその
外部へのスポンジボールの流出を防止することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る套管式熱交
換器のための洗浄回路は、前記套管式熱交換器の伝熱管
の清掃のために前記伝熱管にその一端部からその他端部
に向けて通される流体およびスポンジボールのための環
状の第１の経路であって前記伝熱管の他端部側に流体の
みの通過を許す分岐路が設けられた第１の経路と、前記
伝熱管にその他端部からその一端部に向けて通される流
体のための第２の経路とを含み、前記伝熱管の一端部を
経た流体のための前記第２の経路の一部が前記伝熱管の
他端部側において前記第１の経路に連なり、前記分岐路
を経て伸びる。前記分岐路の設置箇所の下流側に互いに
間隔をおかれた一対の止め弁を設け、また、両止め弁間
にスポンジボールの投入口を設けることができる。

【００１００】

【発明の作用および効果】本発明によれば、前記伝熱管
の一端部を経た流体のための前記第２の経路の一部が前
記伝熱管の他端部側において前記第１の経路に連なり、
前記分岐路を経て伸びることから、前記第２の経路を前
記流体とともにスポンジボールが流れるとき、前記スポ
ンジボールは前記第１の経路に残り、前記流体は前記分
岐路を経て前記第１の経路外に流れる。したがって、前
記スポンジボールの第１の経路外すなわち洗浄回路外へ
の流出が防止される。

【００１１】また、前記分岐路の配置箇所の下流側に、
前記第１の経路に一対の止め弁と、スポンジボールの投
入口とを設けることにより、前記投入口から投入した新
しいスポンジボールを一対の止め弁間すなわちボール溜
りに確実に保持することができる。

【００１２】

【実施例】図１を参照すると、本発明に係る洗浄回路１
０は、套管式熱交換器１１の複数の伝熱管１２のそれぞ
れの一端部１２ａからその他端部１２ｂに向けて通され
る流体１４およびスポンジボール１６のための環状の第
１の経路１８と、各伝熱管１２にその他端部１２ｂから
その一端部１２ａに向けて通される流体１４のための第
２の経路２０とを含む。第１の経路１８はスポンジボー
ル１６を示す円を挟む二重線で示され、また、第２の経
路２０は太線で示されている。

【００１３】流体１４は、宿泊施設や集合住宅の浴室、
厨房、洗面所等から出される生活排水、温水プールやサ
ウナ風呂から出される排水等から成り、貯槽（図示せ
ず）に貯められる。図示の套管式熱交換器１１は排水１
４の熱を回収するヒートポンプ（図示せず）の一部を成
し、第１および第２の経路１８，２０と一部を共有する
供給経路２４を介して前記貯槽の排水１４が伝熱管１２
にその一端部１２ａから他端部１２ｂへ向けて供給され
る。この供給経路２４と、第２の経路２０とは、とも
に、排水１４の前記貯槽の内部に終端する両端部を有す
る。

【００１４】前記貯槽に貯められた排水１４は、後記水
中ポンプ２６の作動により前記貯槽から汲み上げられ、
前記ヒートポンプの運転のために供給経路２４に沿って
循環され、あるいは、前記ヒートポンプの運転の間に伝
熱管１２の一端部１２ａに付着してこれを覆う毛髪やご
みを該一端部から引き剥すために第２の経路２０に沿っ
て循環される。第２の経路２０に沿っての排水１４の循
環による伝熱管１２の一端部１２ａからの前記毛髪やご
みの除去により、後記ポンプ２２の作動によって第１の
経路１８に沿って排水１４と共に循環されるスポンジボ
ール１６の伝熱管１２への流入が容易にされる。第１の
経路１８に沿ってのスポンジボール１６の循環は、ポン
プ２２の作動による供給経路２４に沿っての排水１４の
循環の間に行なわれる。

【００１５】スポンジボール１６は、伝熱管１２の内径
よりわずかに大きい直径を有し、第１の経路１８に沿っ
て流れる排水１４の流動圧力を受けて伝熱管１２内を卵
形に弾性変形された状態で通される。前記ヒートポンプ
の運転の間に伝熱管１２の内面に付着した汚物は伝熱管
１２を通るスポンジボール１６によって拭い去られ、こ
れにより、伝熱管１２の洗浄が行なわれる。

【００１６】第１の経路１８は、図示の例では、套管式
熱交換器１１の両端部に接続され伝熱管１２と連通す
る、便宜上、矩形状に描かれた配管５０により規定され
ている。配管５０にはスポンジボール１６の移動方向に
関する伝熱管１２の下流側すなわち該伝熱管の他端部１
２ｂの側に分流器５２が設けられている。分流器５２
は、配管５０に連通する入口５４および出口５６と、配
管５０が規定する第１の経路１８から分岐する分岐路２
８を規定する分岐口５８とを有する円筒形状のハウジン
グ６０と、ハウジング６０の内部にこれと同軸的に配置
されたリング６２および該リングの周方向に互いに間隔
をおいて配置されかつリング６２に固定されリング６２
の軸線方向へ伸びる複数の櫛歯６４とを含む。

【００１７】したがって、第１の経路１８に沿って流動
するスポンジボール１６は分流器５２をその入口５４か
ら出口５６へ向けて移動し、分岐口５８を通ることはな
い。他方、第２の経路２０および供給経路２４は共に分
岐路２８を経て前記貯槽に至る。このことから、第１の
経路１８または供給経路２４の一部に形成されることが
ある死水域に滞留するスポンジボール１６が、第２の経
路２０に沿って排水１４が逆流されるときにこの逆流排
水とともに前記貯槽へ流れ出てその数量が減少すること
を防止することでき、また、スポンジボールの数量減少
に伴なう伝熱管１２の洗浄効果の低下を防止することが
できる。

【００１８】配管５０したがって第１の経路１８には、
また、分流器５２と伝熱管の一端部１２ａとの間に互い
に間隔をおかれた一対の止め弁３４が設けられ、また、
両止め弁３４間にスポンジボール１６の投入口３２とが
設けられている。さらに、第１の経路１８には、スポン
ジボール１６の移動方向に関する止め弁３４の下流側
に、配管５０内における排水１４の移動を生じさせるた
めのポンプ２２が設置され、また、ポンプ２２と止め弁
３４との間に、分流器５２と同じ構造を有するスポンジ
ボール回収器６５が三方弁６６を介して設置されてい
る。

【００１９】スポンジボール１６は使用の間に擦り減っ
て小さくなりあるいは劣化するとその洗浄能力が低下す
るため、適時、配管５０内から回収器６５を介して回収
され、代わりに、投入口３２を経て配管５０内に新しい
スポンジボールが補給される。古いスポンジボール１６
の回収は、ポンプ２２を作動させる間に、三方弁６６の
操作により、一対の止め弁３４を経た排水１４およびス
ポンジボール１６を回収器６５に導いて行なう。三方弁
６６の操作により、スポンジボール１６が三方弁６６に
連なる回収器６５の入口６５ａを経て櫛歯６５ｂの内方
に貯まり、排水１４は分岐口６５ｃおよび該分岐口に連
なる連絡管６８を経て配管５０内に戻る。再び三方弁６
６を操作して回収器６５への排水１４の流入を止め、か
つ、回収器６５の分岐口６５ｃに設けられた止め弁７０
を閉じた後、回収器６５の出口６５ｄからスポンジボー
ル１６を取り出す。また、新しいスポンジボールの補給
は、ポンプ２２の作動を停止しかつ両止め弁３４を閉じ
た後、スポンジボールを投入口３２から投入することに
より行なうことができる。両止め弁３４間の水頭は零で
あることから、投入口３２に設けられた止め弁４３を開
いても排水１４が噴出することはなく、新しいスポンジ
ボールの配管５０内への投入を容易に行なうことができ
る。さらに、共に閉じられた両止め弁３４間をスポンジ
ボールのためのボール貯め３６とすることができ、これ
によれば、ポンプ２６の作動に伴なう供給経路２４また
は第２の経路２０に沿っての排水１４の移動に伴なって
生じる負圧箇所へのボール貯め３６からのスポンジボー
ルの移動は生じない。

【００２０】第２の経路２０は、図示の例では、第１の
配管７２、第２の配管７４、第３の配管７６および第４
の配管７８と、第１の経路１８を規定する配管５０の一
部５０ａ，５０ｂ，５０ｃおよび５０ｄとにより規定さ
れている。第１の配管７２は、伝熱管の一端部１２ａの
側において、配管５０にその矩形の四隅の一つにおいて
接続され排水１４の前記貯槽に開放している。第２の配
管７４は、第１の配管７２の接続部から伝熱管の一端部
１２ａに向けて伸びる配管５０の一部５０ａに三方弁８
０を介して接続された一端部と、伝熱管の他端部１２ｂ
に連なる配管５０の一部５０ｂに接続された他端部とを
有する。三方弁８０を操作することにより、流体１４を
配管５０の一部５０ａから他の一部５０ｃまたは第２の
配管７４へ導くことができる。第３の配管７６は、配管
５０の一部５０ａから伝熱管の一端部１２ａへ向けて伸
びる配管５０の一部５０ｃに接続された一端部と、配管
５０の一部５０ｂから分流器５２へ向けて伸びる配管５
０の一部５０ｄに三方弁８２を介して接続された他端部
とを有する。三方弁８２を操作することにより、流体１
４を配管７６から配管５０の一部５０ｄへ、または、配
管の一部５０ｂから他の一部５０ｄへ導くことができ
る。また、第４の配管７８は、分流器５２に接続され分
岐口５８に連なる一端部と、排水１４の前記貯槽に開放
する他端部とを有する。さらに、供給経路２４は、図示
の例では、第１の配管７２と、第１の経路１８を規定す
る配管５０の一部５０ａ，５０ｃ，５０ｂおよび５０ｄ
と、第４の配管７８とにより規定されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洗浄回路の概略図である。

【図２】従来の洗浄回路の概略図である。

【符号の説明】

１０ 洗浄回路 １１ 套管式熱交換器 １２ 伝熱管 １４ 流体 １６ スポンジボール １８ 第１の経路 ２０ 第２の経路 ２４ 供給経路 ２８ 分岐路 ３２ 投入口 ３４ 止め弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 套管式熱交換器の伝熱管の清掃のために
   前記伝熱管にその一端部からその他端部に向けて通され
   る流体およびスポンジボールのための環状の第１の経路
   であって前記伝熱管の他端部の側に流体のみの通過を許
   す分岐路が設けられた第１の経路と、前記伝熱管にその
   他端部からその一端部に向けて通される流体のための第
   ２の経路とを含み、前記伝熱管の一端部を経た流体のた
   めの前記第２の経路の一部が前記伝熱管の他端部側にお
   いて前記第１の経路に連なり、前記分岐路を経て伸び
   る、套管式熱交換器のための洗浄回路。
2. 【請求項２】 前記第１の経路に設けられ前記分岐路と
   前記伝熱管の一端部との間に位置する互いに間隔をおか
   れた一対の止め弁と、両止め弁間に設けられたスポンジ
   ボールの投入口とを含む、請求項（１）に記載の洗浄回
   路。