(57)【要約】【課題】補修ライナーのライニングを適切に行いながらも、エネルギー効率の向上を図ることができる管路補修システムを提供すること。【解決手段】混合蒸気により既設の管路１内に前記補修ライナー２をライニングする管路補修システムにおいて、混合蒸気供給機構２０は、給水タンク２１内の水Ｗ１を加熱して高温蒸気を生成するボイラ２２を有し、プラグ装置１０には、上流側の一次側管４１内の混合蒸気の圧力を、補修ライナー２をライニングするための要求値に調整する圧力調整バルブ５０を設けた混合蒸気排出路４０を接続する。圧力調整バルブ５０の下流側に位置する前記二次側管４２の下流端部には熱回収部６０を設け、この熱回収部６０により二次側管４２内の混合蒸気の排熱を、前記給水タンク２１内の水Ｗ１へ回収する。【選択図】図１
2010065722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気と高温蒸気とを混合した混合蒸気を供給する混合蒸気供給手段と、補修ライナー端部に取り付けられるプラグ手段と、前記混合蒸気供給手段と前記プラグ手段とを接続する混合蒸気供給路とを備え、混合蒸気により既設の管路内に前記補修ライナーをライニングする管路補修システムにおいて、
前記混合蒸気供給手段は、給水タンク内の水を加熱して高温蒸気を生成するボイラを有し、
前記プラグ手段には、途中位置に圧力調整手段を設けた混合蒸気排出路を接続し、
前記混合蒸気排出路は、前記圧力調整手段の上流側に位置する一次側管と、前記圧力調整手段の下流側に位置すると共に下流端部に熱回収手段を設けた二次側管とを有し、
前記圧力調整手段は、前記一次側管内の混合蒸気の圧力を、前記補修ライナーをライニングするための要求値に調整し、
前記熱回収手段は、前記二次側管内の混合蒸気の排熱を、前記給水タンク内の水へ回収することを特徴とする管路補修システム。
【請求項２】
請求項１に記載された管路補修システムにおいて、
前記圧力調整手段は、前記一次側管内の混合蒸気の圧力を検出する圧力検出手段の検出値に応じて、この混合蒸気の圧力を自動調整することを特徴とする管路補修システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された管路補修システムにおいて、
前記熱回収手段は、前記給水タンク内に配置されると共に前記給水タンク内の水と前記二次側管内の混合蒸気との間で熱交換させる排熱交換管と、該排熱交換管の下流端部を大気に開放する排気部と、該排気部内に発生したドレンを前記給水タンク内に回収する二次側ドレン回収部とを有することを特徴とする管路補修システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された管路補修システムにおいて、
前記一次側管には、途中位置に前記一次側管内に発生したドレンを前記給水タンクに回収する一次側ドレン回収部を設けたことを特徴とする管路補修システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された管路補修システムにおいて、
前記ボイラは、排ガスにより前記給水タンクの水を加熱するエコノマイザを有することを特徴とする管路補修システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された管路補修システムにおいて、
前記混合蒸気供給手段は、前記混合蒸気供給路内の混合蒸気の要求温度に応じて高温蒸気の流量と圧力との少なくとも一方を調整する高温蒸気調整手段と、前記混合蒸気供給路内の混合蒸気の要求流量と要求圧力との少なくとも一方に応じて圧縮空気を調整する圧縮空気調整手段とを有することを特徴とする管路補修システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された管路補修システムにおいて、
前記プラグ手段は、前記補修ライナーの一方の端部に装着されると共に、給気口及び排気口を有する共通プラグ部と、該共通プラグ部の給気口を介して前記補修ライナーに挿入される挿入部材とを有し、
前記混合蒸気供給路は、前記共通プラグ部の給気口に接続し、前記混合蒸気排出路の一次側管は、前記共通プラグ部の排気口に接続することを特徴とする管路補修システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の管路内に補修ライナーをライニングすることで管路の補修を行う管路補修システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、既設の管路内に補修ライナーをライニングする管路補修システムとしては、既設管路内に熱硬化性樹脂を含浸したチューブからなる補修ライナーを配置した後、この補修ライナー内に混合蒸気を供給して補修ライナーを熱硬化させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記従来の管路補修システムでは、補修ライナーを加熱した後の混合蒸気は大気へと排出される。
【特許文献１】特開平９−１５５９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の管路補修システムにあっては、樹脂層を加熱した後の混合蒸気が大気へ排出されているため、この排出された混合蒸気が有する排熱エネルギーを無駄にしている、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、補修ライナーのライニングを適切に行いながらも、エネルギー効率の向上を図ることができる管路補修システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、圧縮空気と高温蒸気とを混合した混合蒸気を供給する混合蒸気供給手段と、補修ライナー端部に取り付けられるプラグ手段と、前記混合蒸気供給手段と前記プラグ手段とを接続する混合蒸気供給路とを備え、混合蒸気により既設の管路内に前記補修ライナーをライニングする管路補修システムにおいて、
前記混合蒸気供給手段は、給水タンク内の水を加熱して高温蒸気を生成するボイラを有し、
前記プラグ手段には、途中位置に圧力調整手段を設けた混合蒸気排出路を接続し、
前記混合蒸気排出路は、前記圧力調整手段の上流側に位置する一次側管と、前記圧力調整手段の下流側に位置すると共に下流端部に熱回収手段を設けた二次側管とを有し、前記圧力調整手段は、前記一次側管内の混合蒸気の圧力を、前記補修ライナーをライニングするための要求値に調整し、前記熱回収手段は、前記二次側管内の混合蒸気の排熱を、前記給水タンク内の水へ回収することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の管路補修システムにあっては、圧力調整手段において、混合蒸気排出路の一次側管内の混合蒸気圧力が補修ライナーのライニングをするための要求値に調整され、熱回収手段において、混合蒸気排出路の二次側管内の混合蒸気排熱が給水タンク内の水へ回収される。
すなわち、一次側管の混合蒸気圧力が補修ライナーのライニングに適した状態に調整されるので、補修ライナーを既設管路内に確実に圧接しつつ硬化させることができる。また、二次側管の混合蒸気排熱が給水タンクの水に回収されるので、補修ライナーの加熱に使用した後の混合蒸気が持つエネルギーを無駄にすることなく、給水タンクの水を加熱することに使用できる。
この結果、補修ライナーのライニングを適切に行いながらも、エネルギー効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の管路補修システムを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の管路補修システムの全体構成を示す構成図である。図２は図１に示す管路補修システムのボイラ周辺の詳細構成を示す構成図である。図３は図１に示す管路補修システムのコンプレッサ周辺の詳細構成を示す構成図である。図４は図１に示す管路補修システムの給水タンク周辺の詳細構成を示す構成図である。なお、図２〜図４において、連続する二つの四角で示す部分は着脱可能なカプラである。
【００１０】
実施例１における管路補修システムは、混合蒸気により既設の管路１内に補修ライナー２をライニングすることで管路１を補修するシステムである。
【００１１】
混合蒸気は、水道等の水源Ｗから給水タンク２１に貯留された水Ｗ１をボイラ２２により加熱して生成した高温蒸気と、コンプレッサ２３により加圧して生成した圧縮空気とを混合して生成される。また、既設の管路１は、下水道管等の地下に埋設されたいわゆる埋設管である。そして、補修ライナー２は、熱硬化性樹脂を含浸した可撓性チューブからなり、地上に開口したマンホール３を介して管路１内に引き込まれている。
【００１２】
この補修ライナー２の一方の端部２ａには、プラグ装置（プラグ手段）１０が取り付けられている。一方、マンホール３の近傍の地上には、混合蒸気を供給する混合蒸気供給機構（混合蒸気供給手段）２０が設置されている。そして、この混合蒸気供給機構２０とプラグ装置１０の給気口１１とは混合蒸気供給路３０を介して接続している。さらに、プラグ装置１０は排気口１２を有し、この排気口１２には、途中位置に圧力調整バルブ（圧力調整手段）５０が設けられると共に、下流端部に熱回収部（熱回収手段）６０が接続された混合蒸気排出路４０が接続している。
【００１３】
プラグ装置１０は、マンホール３の上部開口に設けられた支持脚１３と、この支持脚１３に支持される連結治具（共通プラグ部）１４と、補修ライナー２に挿入される挿入ホース（挿入部材）１５とを有している。
【００１４】
ここで、連結治具１４は、給気口１１及び排気口１２を有しており、補修ライナー２の一方の端部２ａを閉塞するように装着される。挿入ホース１５は、一端が補修ライナー２の他方の端部２ｂと共に結束されて密閉され、且つその結束端部近傍に開口部１５ａを有するホースからなり、連結治具１４の給気口１１を介して補修ライナー２内に挿入される。これにより、挿入ホース１５の開口部１５ａは補修ライナー２の他方の端部２ｂ近傍に位置する。
【００１５】
混合蒸気供給機構２０は、給水タンク２１内の水Ｗ１を加熱して高温蒸気を生成するボイラ２２と、取り込んだ空気を加圧して圧縮空気を生成するコンプレッサ２３と、ボイラ２２と混合蒸気供給路３０とを接続する高温蒸気供給路３１と、コンプレッサ２３と混合蒸気供給路３０とを接続する圧縮空気供給路３２とを有している。
【００１６】
ここで、ボイラ２２はエコノマイザ２２ａを有している。このエコノマイザ２２ａは、ボイラ２２からの排ガスにより給水タンク２１内の水Ｗ１を加熱する。ボイラ２２は、エコノマイザ２２ａによって水Ｗ１を予熱してから最終加熱する。また、このボイラ２２と給水タンク２１とは給水管２４を介して接続している。この給水管２４の途中位置には、常開手動バルブＢ、送りポンプ２５、常開手動バルブＢが順に設けられている（図２、図４参照）。
【００１７】
高温蒸気供給路３１は、上流端部にボイラ２２が接続すると共に、途中位置に混合蒸気温度自動調整バルブ（高温蒸気調整手段）２６が設けられている。そして、ボイラ２２と混合蒸気温度自動調整バルブ２６との間には、図２に示すように、上流側から順にセパレータ２８ａ、常開手動バルブＢ、フレキシブルホースＦ１、常開手動バルブＢ、蒸気減圧バルブ２８ｂ、第一蒸気圧表示計２８ｃ、蒸気圧自動調節バルブ２８ｄ、蒸気圧センサ２８ｅ、蒸気流量計２８ｆ、第二蒸気圧表示計２８ｇ、常開手動バルブＢ、フレキシブルホースＦ２が設けられている。また、混合蒸気温度自動調節バルブ２６の下流側には、図３に示すように、上流側から順に常開手動バルブＢ、逆止弁２８ｈが設けられている。
【００１８】
ここで、セパレータ２８ａは、ボイラ２２により生成された高温蒸気に含まれる水滴を分離する気水分離器である。第一蒸気圧表示計２８ｃは、蒸気減圧バルブ２８ｂによって減圧された高温蒸気の圧力を表示する圧力計である。蒸気圧自動調節バルブ２８ｄは、蒸気圧センサ２８ｅにより検出された下流側（二次側）圧力に応じて蒸気圧を自動調整する電動の自動弁である。第二蒸気圧表示計２８ｇは、蒸気圧自動調整バルブ２８ｄによって調圧された高温蒸気の圧力を表示する圧力計である。なお、フレキシブルホースＦ１，Ｆ２は必要に応じて着脱される。
【００１９】
そして、混合蒸気温度自動調整バルブ２６は、混合蒸気供給路３０内の混合蒸気の要求温度に応じて高温蒸気の流量と圧力との少なくとも一方を自動調整する電動の自動弁である。混合蒸気の要求温度は、補修ライナー２を適切にライニングするのに要求される温度であり、任意に設定する。そして、高温蒸気は、混合蒸気供給路３０に設けられた混合蒸気供給側温度センサ３３ａの検出値に基づいて自動調整される。
【００２０】
圧縮空気供給路３２は、上流端部にコンプレッサ２３が接続すると共に、途中位置に圧縮空気調整バルブ（圧縮空気調整手段）２７が設けられている。そして、コンプレッサ２３と圧縮空気調整バルブ２７との間には、図３に示すように、上流側から順にフレキシブルホースＦ３、ブローバルブ２９ａ、空気減圧バルブ２９ｂ、空気流量計２９ｃ、空気圧表示計２９ｄが設けられている。また、圧縮空気調整バルブ２７の下流側には、常開手動バルブＢが設けられている。
【００２１】
ここで、ブローバルブ２９ａは、任意のタイミングで大気開放される常閉の手動弁である。空気圧表示計２９ｄは、空気減圧バルブ２９ｂによって減圧された圧縮空気の圧力を表示する圧力計である。なお、フレキシブルホースＦ３は必要に応じて着脱される。
【００２２】
そして、圧縮空気調整バルブ２７は、混合蒸気供給路３０内の混合蒸気の要求流量及び要求圧力に応じて圧縮空気流量及び圧縮空気圧力を調整する手動弁である。混合蒸気の要求流量は補修ライナー２を適切にライニングするのに要求される流量であり、混合蒸気の要求圧力は補修ライナー２を適切にライニングするのに要求される圧力であり、それぞれ任意に設定する。そして、圧縮空気流量は空気流量計２９ｃの検出値に基づいて手動調整され、圧縮空気圧力は混合蒸気排出路４０に設けられた混合蒸気排出側圧力センサ５１の検出値に基づいて手動調整される。
【００２３】
混合蒸気供給路３０は、上流端部に高温蒸気供給路３１及び圧縮空気供給路３２が接続すると共に、下流端部に給気口１１が接続する。そして、この混合蒸気供給路３０には、図３に示すように、上流側から順に、混合蒸気供給側温度センサ３３ａ、安全弁３３ｃ、混合蒸気圧表示計３３ｄ、スチームトラップ３３ｅ、常開手動弁Ｂが設けられている。
【００２４】
ここで、安全弁３３ｃは、任意の設定圧力以上となったタイミングで大気開放される常閉の自動弁である。混合蒸気圧表示計３３ｄは、混合蒸気供給路３０内の混合蒸気の圧力を表示する圧力計である。スチームトラップ３３ｅは、混合蒸気供給路３０内に生じたドレンを排出する自動弁である。なお、混合蒸気供給側温度センサ３３ａは、ここでは混合蒸気供給路３０と高温蒸気供給路３１及び圧縮空気供給路３２との分岐部分近傍に位置し、混合蒸気温度自動調整バルブ２６等に近い操作性のよい配置となっている。しかしながら、ライニング精度を向上させるためにプラグ装置１０の近傍や連結治具１４の給気口１１に設けてもよい。
【００２５】
混合蒸気排出路４０は、圧力調整バルブ５０の上流側に位置する一次側管４１と、圧力調整バルブ５０の下流側に位置する二次側管４２と、圧力調整バルブ５０を迂回して一次側管４１と二次側管４２とを連結するバイパス管４３とを有する。
【００２６】
一次側管４１は、上流端部に排気口１２が接続すると共に、図４に示すように、上流側から順に、混合蒸気排出側温度センサ４１ａ、セパレータ４１ｂ、常開手動バルブＢ、混合蒸気排出側圧力センサ５１が設けられている。
【００２７】
ここで、セパレータ４１ｂは、一次側管４１内の混合蒸気とドレンとを分離する機器であり、途中位置にスチームトラップ４１ｃが設けられた一次側ドレン管４１ｄが接続されている。一次側ドレン管４１ｄは、開放した下流端４１ｅが給水タンク２１の上方に位置しており、スチームトラップ４１ｃを介して排出されたドレンは給水タンク２１内に流入する。すなわち、このセパレータ４１ｂ、一次側ドレン管４１ｄ、スチームトラップ４１ｃは、一次側管４１の途中位置に設けられ、この一次側管４１内に発生したドレンを給水タンク２１内へ回収する一次側ドレン回収部４１１となる。
【００２８】
二次側管４２は、下流端部が給水タンク２１内に挿入され、この給水タンク２１内に位置する下流端４２ａが複数の経路に分岐している。
【００２９】
バイパス管４３は、上流端部が混合蒸気排出側圧力センサ５１よりも上流側位置の一次側管４１に連結し、下流端部が圧力調整バルブ５０よりも下流側位置の二次側管４２に連結し、途中位置にバイパス弁４３ａが設けられている。このバイパス弁４３ａは、任意のタイミングで開放される常閉の手動弁である。
【００３０】
混合蒸気排出側圧力センサ（圧力検出手段）５１は、一次側管４１内の混合蒸気の圧力を検出する圧力センサである。なお、混合蒸気排出側圧力センサ５１は、ここでは圧力調整バルブ５０近傍に位置して操作性のよい配置となっている。しかしながら、ライニング精度を向上させるためにプラグ装置１０の近傍や連結治具１４の排気口１２に設けてもよい。
【００３１】
圧力調整バルブ５０は、一次側管４１に設けられた混合蒸気排出側圧力センサ５１の検出値に応じて、一次側管４１内の混合蒸気の圧力を、補修ライナー２をライニングするための要求値に自動で調整する電動の自動弁である。なお、「要求値」は、補修ライナー２を既設の管路１内に押圧するための混合蒸気圧力であり、補修ライナー２の材質、厚み等に応じて任意に設定する。
【００３２】
熱回収部６０は、給水タンク２１内に配置されると共に、複数の経路に分岐した二次側管４２の下流端部のそれぞれに接続した複数の排熱交換管６１，…と、各排熱交換管６１の下流端部に接続すると共に給水タンク２１から突出して大気開放した排気管（排気部）６２と、排気管６２から分岐したドレン管６３とを有している。
【００３３】
ここで、排熱交換管６１は、二次側管４２から流入する混合蒸気が通過する際に、この混合蒸気と給水タンク２１内の水Ｗ１との間で熱交換させるパイプであり、例えば銅管等により構成される。この排熱交換管６１を複数設けることで混合蒸気が接する伝熱面積を大きくして熱交換率を高めている。排気管６２は、排熱交換管６１の下流端部を大気開放する管路であり、途中位置に常開手動バルブである排気弁６２ａが設けられている。ドレン管６３は、上流端部が排気弁６２ａよりも上流側に位置し、下流端部が給水タンク２１内に開放している。さらに、このドレン管６３の途中位置にはスチームトラップ６３ａが設けられている。これにより、スチームトラップ６３ａを介して排出されたドレンは給水タンク２１内に排出される。すなわち、このドレン管６３及びスチームトラップ６３ａは、排気管６２内に発生したドレンを給水タンク２１内に回収する二次側ドレン回収部６３３となる。
【００３４】
なお、図４において６４は、排気管６２内の温度を検出する排気温度センサである。また、常開手動バルブＢ及び排気弁６２ａは、任意のタイミングで閉鎖される常開の手動弁である。
【００３５】
次に、作用を説明する。
まず、「管路補修技術について」の説明を行い、続いて、実施例１の管路補修システムにおける作用を、「ライニング精度保持作用」、「エネルギー回収作用」に分けて説明する。
【００３６】
［管路補修技術について］
図５は、従来の管路補修システムを示す模式図である。
【００３７】
従来、既設管路を補修する管路補修システムにおいては、補修ライナーをライニングするために、図５に示すように、既設管路１内に配置された補修ライナー２の一方の端部２ａから混合蒸気を供給し、補修ライナー２内を通過後、他方の端部２ｂから混合蒸気を排出している。
【００３８】
しかし、このような構成の管路補修システムは、補修ライナーから排出された混合蒸気が大気へ放出されているため、排出された混合蒸気の持つ熱エネルギーも大気中へ放出されることとなり、この熱エネルギー、すなわち排出された混合蒸気に残っている排熱エネルギーが無駄になっていた。特に、加熱養生中におけるボイラの燃料消費量が多く、エネルギー効率が悪かった。
【００３９】
また、排出される混合蒸気が高温であるため、大気への放出と同時に大量の湯気が発生し、施工現場周辺に湯気がたちこめてしまう可能性がある。そして、現場周囲にたちこめた湯気により、近隣住民に火災と誤解されるおそれもある。さらに、混合蒸気を排出する際に発生する排気音も大きく、騒音が生じる可能性もある。
【００４０】
すなわち、補修ライナーをライニングした後の混合蒸気を大気へ放出する方式では、熱エネルギーが無駄になると共に、大量の湯気や騒音が発生して周囲の迷惑になるという可能性があった。
【００４１】
さらに、この管路補修システムでは、補修ライナーのライニングを適切に行う必要があり、ライニングに必要な十分量の混合蒸気を生成しなければならない。これに対し、混合蒸気を生成する際に使用されるボイラ燃料は、できる限り抑制してランニングコストを抑えたいという要求もある。
【００４２】
本発明者は、上記問題点や要求に対し、大気に放出される混合蒸気を抑制することで、補修ライナーのライニングを適切に行いながらも、エネルギー効率の向上を図ることができる点に着目した。そして、この着目点にしたがって、ライニングに使用された混合蒸気の圧力調整をすると共に、この混合蒸気が持つ熱エネルギーをボイラの給水タンク内の水に回収する構成を採用した。
【００４３】
［ライニング精度保持作用］
実施例１の管路補修システムにおいて既設管路１を補修するには、ボイラ２２により給水タンク２１内の水Ｗ１を加熱して高温蒸気を生成し、コンプレッサ２３により空気を圧縮して圧縮空気を生成する。高温蒸気は高温蒸気供給路３１を通って混合蒸気供給路３０に流れ込み、圧縮空気は圧縮空気供給路３２を通って混合蒸気供給路３０に流れ込む。混合蒸気供給路３０内で混合した高温蒸気と圧縮空気は混合蒸気になり、プラグ装置１０の給気口１１を介して補修ライナー２に挿入された挿入ホース１５に流れ込む。そして、挿入ホース１５を通過した混合蒸気は、挿入ホース１５の開口部１５ａから吹き出ると、補修ライナー２の内側面を加熱しながら排気口１２に向かって流れ、この排気口１２から排出される。これにより補修ライナー２は管路１内にライニングされる。一方、排出された混合蒸気は、混合蒸気排出路４０を流れた後、熱回収部６０を通過する際に排熱が給水タンク２１内の水Ｗ１に回収され、その後排気管６２から大気へと排出される。
【００４４】
ここで、実施例１の管路補修システムでは、混合蒸気排出路４０の途中位置に、補修ライナー２をライニングするための要求値に一次側管４１内の混合蒸気圧力を調整する圧力調整バルブ５０を設けた。
【００４５】
上記構成を採用することで、圧力調整バルブ５０よりも上流側の混合蒸気の圧力は要求値となり、補修ライナー２内の圧力もライニングをするための要求値となるように調整される。
特に、実施例１の管路補修システムにおいては、圧力調整バルブ５０が混合蒸気排出側圧力センサ５１の検出値に基づいて一次側管４１内の混合蒸気圧力を自動調整する電動の自動弁である。これにより、混合蒸気の圧力調整を容易化すると共に、調整精度を向上させて補修ライナー２のライニング精度を向上させることができる。
【００４６】
［エネルギー回収作用］
図６は、ライニング作業における熱勘定を模式的に示した説明図である。
【００４７】
この図６に示すように、補修ライナー２に供給されるエネルギー（以下、供給エネルギーという）は、補修ライナー２のライニングに使用されるエネルギー（以下、補修システム必要エネルギーという）と、補修ライナー２内の混合蒸気が持つエネルギー（以下、混合蒸気エネルギーという）との総和である。ライニング作業を行うことで、混合蒸気エネルギーは次第に補修システム必要エネルギーとなる。通常、補修ライナー２を確実にライニングするために、エネルギーロス等を考慮して補修システム必要エネルギーよりも供給エネルギーが大きくなるように設定される。すなわち、供給エネルギーは補修システム必要エネルギーよりも大きいので、ライニングした後に排出される混合蒸気は必ず排熱エネルギーを有する。
【００４８】
ここで、実施例１の管路補修システムにおいては、二次側管４２内の混合蒸気の排熱を給水タンク２１内の水Ｗ１へ回収する熱回収部６０を、この二次側管４２の下流端部に設けた構成とした。
【００４９】
上記構成を採用することで、二次側管４２内の混合蒸気の排熱を給水タンク２１内の水Ｗ１へ回収するため、水Ｗ１を加熱するために排熱、つまり残留エネルギーを使用することができる。また、ボイラ２２は、上記排熱を回収した水Ｗ１を加熱して高温蒸気を生成するので、このボイラ２２によって消費されるエネルギー（ボイラエネルギー）は、供給エネルギーと排熱エネルギーとの差になる（図６参照）。すなわち、ボイラエネルギーによって供給エネルギーの全てを賄う必要がない。これにより、排熱エネルギーを無駄にすることなく使用すると共に、ボイラエネルギーの抑制を図ることができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。さらに、ボイラエネルギーを抑制することでボイラ２２の稼働率を下げることができ、二酸化炭素の排出量抑制に寄与することもできる。
【００５０】
また、実施例１の管路補修システムにおいては、熱回収部６０が、給水タンク２１内に配置されると共に、給水タンク２１内の水Ｗ１と二次側管４１内の混合蒸気との間で熱交換させる排熱交換管６１と、排熱交換管６１の下流側端部を大気に開放する排気管６２と、排気管６２内に発生したドレンを給水タンク２１内に回収するドレン管６３及びスチームトラップ６３ａからなる二次側ドレン回収部６３３とを有する構成とした。
【００５１】
上記構成を採用することで、排熱の回収を効率よく行うと共に、排気管６２内に発生したドレンが有する顕熱をも水Ｗ１へ回収することが可能となり、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。一方、混合蒸気に含まれる空気は排気管６２を介して大気へ放出される。このとき、混合蒸気内の水蒸気が当該システムで回収されるので、従来より排気量を抑えることができる。そのため、排気音が小さくなり、騒音発生を抑制することができる。
【００５２】
なお、実施例１では、複数の排熱交換管６１，…を設けることで、混合蒸気が接する伝熱面積を大きくしているので、熱交換率を向上させることができる。
【００５３】
さらに、実施例１の管路補修システムにおいては、一次側管４１の途中位置に、この一次側管４１に発生したドレンを給水タンク２１に回収するセパレータ４１ｂ、一次側ドレン管４１ｄ、スチームトラップ４１ｃからなる一次側ドレン回収部４１１を設けた構成とした。
【００５４】
上記構成を採用することで、圧力調整バルブ５０の圧力調整精度を向上できるだけでなく、一次側管４１内に発生したドレンが有する顕熱をも水Ｗ１へ回収することが可能となり、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００５５】
さらに、実施例１の管路補修システムにおいては、ボイラ２２が、排ガスにより給水タンク２１の水Ｗ１を加熱するエコノマイザ２２ａを有する構成とした。
【００５６】
上記構成を採用することで、ボイラ２２からの排ガスが有する潜熱をも利用して水Ｗ１を加熱することができ、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００５７】
さらに、実施例１の管路補修システムにおいては、混合蒸気供給機構２０は、混合蒸気供給路３０内の混合蒸気の要求温度に応じて高温蒸気の流量と圧力との少なくとも一方を自動調整する混合蒸気温度自動調整バルブ２６と、混合蒸気供給路３０内の混合蒸気の要求流量及び要求圧力に応じて圧縮空気を調整する圧縮空気調整バルブ２７とを有する構成とした。
【００５８】
上記構成を採用することで、補修ライナー２に供給する混合蒸気の温度及び圧力を適切な状態に調整することができ、補修システム必要エネルギーに対して供給エネルギーがほぼ同じ大きさになるように調整される。そのため、供給エネルギーの無駄を抑制し、排熱エネルギーを小さくして更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００５９】
さらに、実施例１の管路補修システムにおいては、プラグ装置１０が、補修ライナー２の一方の端部２ａに装着されると共に、給気口１１及び排気口１２を有する連結治具１４と、給気口１１を介して補修ライナー２に挿入される挿入ホース１５とを有し、混合蒸気供給路３０は給気口１１に接続し、混合蒸気排出路４０の一次側管４１は排気口１２に接続する構成とした。
【００６０】
上記構成を採用することで、混合蒸気は、補修ライナー２の一方の端部２ａから供給され、補修ライナー２内を循環した後に再び一方の端部２ａから排出される。すなわち、混合蒸気が補修ライナー２の同一の端部２ａから給排気される。そのため、混合蒸気供給機構２０と熱回収部６０とを近接して配置することが可能となり、回収した排熱の損失を抑制して、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００６１】
なお、実施例１の管路補修システムでは、ライニングした後の混合蒸気の排熱を給水タンク２１内の水Ｗ１へ回収することで、水Ｗ１の温度を従来よりも約４０〜２０％程度上昇させることができる。すなわち、ボイラ２２によって消費されるボイラエネルギーを約４０〜２０％抑制することができる。そして、ボイラ稼働率を抑制し、二酸化炭素排出量の削減に寄与することもできる。
【００６２】
次に、効果を説明する。
実施例１の管路補修システムにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６３】
(1) 圧縮空気と高温蒸気とを混合した混合蒸気を供給する混合蒸気供給機構２０と、補修ライナー２端部に取り付けられるプラグ装置１０と、前記混合蒸気供給機構２０と前記プラグ装置１０とを接続する混合蒸気供給路３０とを備え、混合蒸気により既設の管路１内に前記補修ライナー２をライニングする管路補修システムにおいて、前記混合蒸気供給機構２０は、給水タンク２１内の水Ｗ１を加熱して高温蒸気を生成するボイラ２２を有し、前記プラグ装置１０には、途中位置に圧力調整バルブ５０を設けた混合蒸気排出路４０を接続し、前記混合蒸気排出路４０は、前記圧力調整バルブ５０の上流側に位置する一次側管４１と、前記圧力調整バルブ５０の下流側に位置すると共に下流端部に熱回収部６０を設けた二次側管４２とを有し、前記圧力調整バルブ５０は、前記一次側管４１内の混合蒸気の圧力を、前記補修ライナー２をライニングするための要求値に調整し、前記熱回収部６０は、前記二次側管４１内の混合蒸気の排熱を、前記給水タンク２１内の水Ｗ１へ回収する。これにより、補修ライナー２のライニングを適切に行いながらも、エネルギー効率の向上を図ることができる。
【００６４】
(2)  前記圧力調整バルブ５０は、前記一次側管４１内の混合蒸気の圧力を検出する混合蒸気排出側圧力センサ５１の検出値に応じて、この混合蒸気の圧力を自動調整する。これにより、混合蒸気の圧力調整を容易化すると共に、調整精度を向上させて補修ライナー２のライニング精度を向上させることができる。
【００６５】
(3) 前記熱回収部６０は、前記給水タンク２１内に配置されると共に前記給水タンク２１内の水Ｗ１と前記二次側管４２内の混合蒸気との間で熱交換させる排熱交換管６１と、該排熱交換管６１の下流端部を大気に開放する排気管６２と、該排気管６２内に発生したドレンを前記給水タンク２１内に回収する二次側ドレン回収部６３３となるドレン管６３、スチームトラップ６３ａとを有するため、熱交換率を向上させると共に、排気管６２に発生したドレンが有する熱をも給水タンク２１内の水Ｗ１に回収することができ、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００６６】
(4) 前記一次側管４１には、途中位置に前記一次側管４１内に発生したドレンを前記給水タンク２１に回収する一次側ドレン回収部４１１となるセパレータ４１ｂ、一次側ドレン管４１ｄ、スチームトラップ４１ｃを設けたため、一次側管４１に発生したドレンが有する熱をも給水タンク２１内の水Ｗ１に回収することができ、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００６７】
(5) 前記ボイラ２２は、排ガスにより前記給水タンク２１の水Ｗ１を加熱するエコノマイザ２２ａを有するため、ボイラ２２から排出される排ガスが有する熱をも給水タンク２１内の水Ｗ１に回収することができ、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００６８】
(6)  前記混合蒸気供給機構２０は、前記混合蒸気供給路３０内の混合蒸気の要求温度に応じて高温蒸気の流量と圧力との少なくとも一方を調整する混合蒸気温度自動調整バルブ２６と、前記混合蒸気供給路３０内の混合蒸気の要求流量と要求圧力との少なくとも一方に応じて圧縮空気を調整する圧縮空気調整バルブ２７とを有するため、補修システム必要エネルギーに対して供給エネルギーがほぼ同じ大きさになるように調整できる。
【００６９】
(7)  前記プラグ装置１０は、前記補修ライナー２の一方の端部２ａに装着されると共に、給気口１１及び排気口１２を有する連結治具１４と、給気口１１を介して前記補修ライナー２に挿入される挿入ホース１５とを有し、前記混合蒸気供給路３０は、前記連結治具１４の給気口１１に接続し、前記混合蒸気排出路４０の一次側管４１は、前記連結治具１４の排気口１２に接続するため、混合蒸気が補修ライナー２の同一端部から供給及び排出され、混合蒸気供給機構２０と熱回収部６０とを近接して配置することが可能となり、回収した排熱の損失を抑制して、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００７０】
以上、本発明の管路補修システムを実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７１】
実施例１では、二次側管４２の下流端が複数の経路に分岐し、それぞれに排熱交換管６１が接続することにより、混合蒸気が接する伝熱面積を拡大する例を示した。しかし、熱交換効率を向上させるためには混合蒸気が接する伝熱面積が大きければよいので、蛇行したりコイル状に巻回することで伝熱面積を大きくした排熱交換管６１を二次側管４２に接続してもよい（図７(ａ)，(ｂ)参照）。また、複数の排熱交換管６１のそれぞれを蛇行させたりコイル状に巻回したりしてもよい（図７(ｃ)，(ｄ)参照）。
【００７２】
実施例１では、補修ライナー２から排出された混合蒸気が通過する排熱交換管６１を給水タンク２１内に配置することで、この給水タンク２１内の水Ｗ１に排熱を回収する例を示した。しかし、図８に示すように、例えば二次側管４２の下流端部に、熱交換手段として熱交換空間６５を形成する一方、給水管２４の途中位置をコイル状に巻回し、この給水管２４の巻回部分を熱交換空間６５内に配置する例としてもよい。つまり、排出された混合蒸気の雰囲気内に給水タンク２１の水Ｗ１を通過させることにより、この水Ｗ１に混合蒸気の排熱を回収する構成としてもよい。
【００７３】
また、実施例1では、圧力調整バルブ５０が混合蒸気排出側圧力センサ５１の検出値に応じて混合蒸気圧力を自動調整するが、例えば混合蒸気排出側圧力センサ５１の検出値を見ながら手動により圧力調整を行う手動弁であってもよい。また、混合蒸気排出側圧力センサ５１の検出値に基づき手動により設定された設定値に応じて圧力調整を自動的に行う半自動（セミオート）弁であってもよい。
【００７４】
さらに、実施例1では、混合蒸気温度自動調整バルブ２６が自動弁であり、圧縮空気調整バルブ２７が手動弁であるが、それぞれ自動弁であっても手動弁であってもよい。なお、圧縮空気調整バルブ２７を電動弁にした場合では、空気流量計２９ｃの検出値に応じて圧縮空気流量のみを自動調整する。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
実施例１では、熱硬化性樹脂を含浸したチューブからなる補修ライナーを混合蒸気で過熱する管路補修システムとする例を示したが、本発明は、熱可塑性樹脂の補修ライナーをライニングする管路補修システムに対しても適用することができる。要するに、混合蒸気を用いて既設管路内に樹脂をライニングする管路補修システムであれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１の管路補修システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す管路補修システムのボイラ周辺の詳細構成を示す構成図である。
【図３】図１に示す管路補修システムのコンプレッサ周辺の詳細構成を示す構成図である。
【図４】図１に示す管路補修システムの給水タンク周辺の詳細構成を示す構成図である。
【図５】従来の管路補修システムを示す模式図である。
【図６】ライニング作業における熱勘定を模式的示した説明図である。
【図７】実施例１の管路補修システムの排熱交換管の変形例を示す構成図である。
【図８】実施例１の管路補修システムの熱回収手段の変形例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    管路（既設管路）
２    補修ライナー
１０  プラグ手段（プラグ装置）
１１  給気口
１２  排気口
１４  共通プラグ部（連結治具）
１５  挿入部材（挿入ホース）
２０  混合蒸気供給手段（混合蒸気供給機構）
２１  給水タンク
２２  ボイラ
２２ａ  エコノマイザ
２３  コンプレッサ
２６  高温蒸気調整手段（混合蒸気温度自動調整バルブ）
２７  圧縮空気調整手段（圧縮空気調整バルブ）
３０  混合蒸気供給路
４０  混合蒸気排出路
４１  一次側管
４１１  一次側ドレン回収部
４２  二次側管
５０  圧力調整手段（圧力調整バルブ）
５１  圧力検出手段（混合蒸気排出側圧力センサ）
６０  熱回収手段（熱回収部）
６１  排熱交換管
６３３  二次側ドレン回収部
【図１】
2010065722.tif 000003
【図２】
2010065722.tif 000004
【図３】
2010065722.tif 000005
【図４】
2010065722.tif 000006
【図５】
2010065722.tif 000007
【図６】
2010065722.tif 000008
【図７】
2010065722.tif 000009
【図８】
2010065722.tif 000010