(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱交換プレートの集合体によってなる熱交換ユニットが熱交換器本体に装入され、前記熱交換ユニットの入口から各熱交換プレート内に熱媒体を順次導入して通過させ、出口から熱交換ユニットの外部に前記熱媒体を導出させるとともに、前記熱交換器本体の内部で水を通過させ、この通過水と前記各熱交換プレート内を通過する熱媒体とが各熱交換プレートの伝熱面を介して間接熱交換され、前記熱交換器本体の入口に接続される給水管と、該熱交換器本体の出口に接続される排水管と、これら給水管と排水管のそれぞれに介設した通水遮断弁と、通水遮断弁下流側の前記給水管と通水遮断弁上流側の前記排水管とを互いに連通させた連通管とを備え、前記各通水遮断弁を弁閉し、かつ前記連通管に介設した循環弁を弁開することで、前記給水管、前記熱交換器本体の内部、前記排水管および前記連通管からなる循環ループを形成し、循環ポンプを運転し、かつオゾン発生源で発生させたオゾンを循環ループに供給してオゾン溶存水を循環させるとともに、該循環ループに膨脹タンクとオゾン分解器を直列に介設した排出管が分岐して設けられているプレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置において、前記通水遮断弁を弁閉したのち、逃がし弁を弁開して前記熱交換器本体の内圧により本体が膨脹していた体積分の水を逃がした後に逃がし弁を弁閉し、ついで前記循環弁を弁開することによって循環ループを形成し、給水タンクから循環ループに水を補給したのち循環ポンプを運転し、ついでオゾン発生源の運転で発生したオゾンを循環ループに供給して、オゾン溶存水の循環によるオゾン循環洗浄を行ったのちオゾン発生源の運転を停止し、該オゾン発生源の運転停止後にオゾン溶存水の循環を継続して溶存残留オゾンを分解し、ついで循環ポンプの運転を停止し、かつ給水タンクから循環ループへの給水を止めた状態で循環ループに設けられているドレン弁を弁開して循環ループ内の汚れた水を排出し、つぎにドレン弁を弁閉して給水タンクから循環ループに給水したのち、前記循環弁を弁閉しかつ前記通水遮断弁を弁開して熱交換の可能な状態に復帰させることを特徴とするオゾン循環洗浄装置の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾン循環洗浄装置の運転制御方法に係り、さらに詳しくは、熱交換プレートの伝熱面への微生物の付着および増殖を確実に抑制するのに好適な運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置は、図６に示すように構成されている。すなわち、複数の熱交換プレート１，１の集合体によってなる熱交換ユニット２が熱交換器本体３に装入され、熱交換ユニット２の入口２Ａから各熱交換プレート１，１内に熱媒体Ｆを順次導入して通過させ、出口２Ｂから熱交換ユニット２の外部に熱媒体Ｆを導出させるとともに、熱交換器本体３の内部で下水や河川水あるいは海水などの水Ｗを通過させ、この通過水Ｗと各熱交換プレート１，１内を通過する熱媒体Ｆとが各熱交換プレート１，１の伝熱面を介して間接熱交換される。
【０００３】
熱交換器本体３の入口３Ａに給水管４が接続され、出口３Ｂに排水管５が接続されており、給水管４に通水遮断弁６が介設され、排水管５に通水遮断弁７が介設されている。給水管４における通水遮断弁６の直下流位置と排水管５における通水遮断弁７の直上流位置とは、連通管８を介して互いに連通している。連通管８には、第１循環弁９と連通管８から給水管４への流れのみを許容し、給水管４から連通管８への流れを遮断する逆止弁によってなる第２循環弁１０が介設されている。したがって、通水遮断弁６、７を弁閉し、第１循環弁９を弁開することで、給水管４、熱交換器本体３の内部、排水管５および連通管８からなる循環ループ１１を構成できる。また、連通管８に循環ポンプ１２が介設されている。
【０００４】
一方、オゾン発生源１４は、オゾン供給管１５およびオゾン注入用エゼクター１３を介して連通管８内に連通している。このため、循環ループ１１の形成状態で循環ポンプ１２およびオゾン発生源１４を運転することにより、循環ループ１１内にオゾンが注入（供給）され、オゾン溶存水を循環させることができる。
【０００５】
他方、オゾンを注入することによって、循環ループ１１内の見かけ上の体積が増すため、連通管８から膨脹タンク１６と活性炭を充填したオゾン分解器１７とを直列に介設した排出管１８を分岐して設け、膨脹タンク１６で体積増加分を吸収するとともに、余剰ガスを膨脹タンク１６の頂部からオゾン分解器１７に導いて排出するようになっている。このような構成によって循環ループ１１は大気に開放される。
【０００６】
ところで、通水遮断弁６、７を弁開し、第１循環弁９を弁閉して、熱交換器本体３の内部で下水や河川水あるいは海水などの水Ｗを通過させ、この通過水Ｗと各熱交換プレート１，１内を通過する熱媒体Ｆとを各熱交換プレート１，１の伝熱面を介して間接熱交換していると、経時により下水や河川水あるいは海水などの水Ｗに含まれている微生物が各熱交換プレート１，１の表面、つまり伝熱面に付着して増殖しスライムと称される微生物汚れを生じることがあり、微生物汚れの発生によって伝熱性能が低下して熱交換効率を低下させる。
【０００７】
そこで、通水遮断弁６、７を弁閉し、第１循環弁９を弁開して循環ポンプ１２およびオゾン発生源１４を運転することにより、循環ループ１１内にオゾンを注入して、オゾン溶存水を循環させるオゾン処理により、スライムと称される微生物汚れを除去するとともに、伝熱面への微生物の付着および増殖を抑制している。
【０００８】
プレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置によれば、分解洗浄やＣＩＰと称される化学薬品を使用した定置洗浄あるいは温水を使用した定置洗浄などと比較して、手間を省いて比較的簡単にスライムと称される微生物汚れを除去するとともに、伝熱面への微生物の付着および増殖を抑制することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このオゾン循環洗浄装置では、通水遮断弁６、７を弁開し、第１循環弁９を弁閉して熱交換器本体３の内部で下水や河川水あるいは海水などの水Ｗを通過させて熱交換している状態において、熱交換器本体３内には使用条件に応じた圧力がかかっており、僅かではあるが内圧で熱交換器本体３が膨脹している。オゾン循環洗浄を行う場合、まず、通水遮断弁６、７を弁閉し、つぎに第１循環弁９を弁開して循環ループ１１を形成するが、第１循環弁９を弁開した瞬間、熱交換器本体３の膨脹分に相当する水が膨脹タンク１６とオゾン分解器１７を通って溢れ出て、膨脹タンク１６の満水による機能喪失およびオゾン分解器１７への浸水によるオゾン分解機能の喪失を招くおそれを有している。また、オゾン分解器１７のオゾン分解機能が喪失していなくても、オゾン洗浄処理後の熱交換の再開時に、循環ループ１１内の溶存残留オゾンが給水管４から排水管５に流下して、場合によっては給排水管系に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明は、循環ループの形成時に熱交換器本体の膨脹していた体積分に相当する水が膨脹タンクとオゾン分解器を通って溢れ出るのを防止して、膨脹タンクの機能喪失およびオゾン分解器の機能喪失を回避するとともに、オゾン洗浄処理後の熱交換の再開時に、循環ループ内の溶存残留オゾンが給水管から排水管に流下するのを防止することができるオゾン循環洗浄装置の運転制御方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係るオゾン循環洗浄装置の運転制御方法は、複数の熱交換プレートの集合体によってなる熱交換ユニットが熱交換器本体に装入され、前記熱交換ユニットの入口から各熱交換プレート内に熱媒体を順次導入して通過させ、出口から熱交換ユニットの外部に前記熱媒体を導出させるとともに、前記熱交換器本体の内部で水を通過させ、この通過水と前記各熱交換プレート内を通過する熱媒体とが各熱交換プレートの伝熱面を介して間接熱交換され、前記熱交換器本体の入口に接続される給水管と、該熱交換器本体の出口に接続される排水管と、これら給水管と排水管のそれぞれに介設した通水遮断弁と、通水遮断弁下流側の前記給水管と通水遮断弁上流側の前記排水管とを互いに連通させた連通管とを備え、前記各通水遮断弁を弁閉し、かつ前記連通管に介設した循環弁を弁開することで、前記給水管、前記熱交換器本体の内部、前記排水管および前記連通管からなる循環ループを形成し、循環ポンプを運転し、かつオゾン発生源で発生させたオゾンを循環ループに供給してオゾン溶存水を循環させるとともに、該循環ループに膨脹タンクとオゾン分解器を直列に介設した排出管が分岐して設けられているプレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置において、前記通水遮断弁を弁閉したのち、逃がし弁を弁開して前記熱交換器本体の内圧により本体が膨脹していた体積分の水を逃がした後に逃がし弁を弁閉し、ついで前記循環弁を弁開することによって循環ループを形成し、給水タンクから循環ループに水を補給したのち循環ポンプを運転し、ついでオゾン発生源の運転で発生したオゾンを循環ループに供給して、オゾン溶存水の循環によるオゾン循環洗浄を行ったのちオゾン発生源の運転を停止し、該オゾン発生源の運転停止後にオゾン溶存水の循環を継続して溶存残留オゾンを分解し、ついで循環ポンプの運転を停止し、かつ給水タンクから循環ループへの給水を止めた状態で循環ループに設けられているドレン弁を弁開して循環ループ内の汚れた水を排出し、つぎにドレン弁を弁閉して給水タンクから循環ループに給水したのち、前記循環弁を弁閉しかつ前記通水遮断弁を弁開して熱交換の可能な状態に復帰させることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、通水遮断弁を弁閉したのち、逃がし弁を弁開して熱交換器本体の内圧により本体が膨脹していた体積分の水を逃がすことで、膨脹していた体積分に相当する水が膨脹タンクとオゾン分解器を通って溢れ出るのを防止して、膨脹タンクの機能喪失およびオゾン分解器の機能喪失を回避することができる。また、オゾン溶存水の循環によるオゾン循環洗浄を行ったのち、オゾン発生源の運転を停止し、該オゾン発生源の運転停止後にオゾン溶存水の循環を継続して溶存残留オゾンを分解するので、循環ループ内の溶存残留オゾンが給水管から排水管に流下するのを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施に適用可能な構成図の一例を示す。なお、図６に示す従来例と同一もしくは相当部分には、同一符号を付して詳しい説明は省略する。図１において、連通管８における第１循環弁９の直上流位置に膨脹逃がし管１９を分岐して設け、この膨脹逃がし管１９に逃がし弁２０を介設してある。給水タンク２１は、給水管２２を介して連通管８における循環ポンプ１２の吐出側に連通しており、給水管２２には給水タンク２１側から給水弁２３と、連通管８方向への流れのみを許容し、連通管８から給水弁２３への流れを遮断する逆止弁２４が直列に介設されている。また、連通管８にドレン弁２５を介設した排水管２６が分岐して設けられている。図中２７は気液分離器、２８はエアー抜き弁を示す。
【００１４】
つぎに、本発明の制御方法について説明する。図１のように、通水遮断弁６、７を弁開し、第１循環弁９、逃がし弁２０、給水弁２３およびドレン弁２５を弁閉した状態で、熱交換器本体３の内部で下水や河川水あるいは海水などの水Ｗを通過させることにより、この通過水Ｗと各熱交換プレート１，１内を通過する熱媒体Ｆとを各熱交換プレート１，１の伝熱面を介して間接熱交換することができる。
【００１５】
一方、定時的もしくは定期的にオゾン洗浄を実行したい場合には、洗浄開始信号を出力する。出力された洗浄開始信号に基づいて、図２のように通水遮断弁６，７を弁閉したのち、逃がし弁２０を弁開して熱交換器本体３の内圧により熱交換器本体３が膨脹していた体積分の水を所定時間（Ｔ１）内で逃がす。これにより、膨脹していた体積分に相当する水が膨脹タンク１６とオゾン分解器１７を通って溢れ出るのを防止して、膨脹タンク１６の機能喪失およびオゾン分解器１７の機能喪失を回避することができる。
【００１６】
所定時間（Ｔ１）経過時に、図３のように逃がし弁２０を弁閉し、第１循環弁９を弁開することによって循環ループ１１を形成するとともに、給水弁２３を弁開して、給水タンク２１から循環ループ１１に水を補給し、所定時間（Ｔ２）内で循環ループ１１に水を充満させ、所定時間（Ｔ２）経過時に循環ポンプ１２を運転する。循環ポンプ１２の運転による吐出圧の影響で、たとえ給水弁２３が弁開していても給水タンク２１から循環ループ１１への給水は遮断される。
【００１７】
循環ポンプ１２の運転を所定時間（Ｔ３）継続することによって、気液分離器２７とエアー抜き弁２８の経路から循環ループ１１内のエアー抜きがなされる。
【００１８】
所定時間（Ｔ３）経過時にオゾン発生源１４の運転を開始して、オゾン発生源１４で発生したオゾンを所定時間（Ｔ４）内で循環ループ１１に供給し、オゾン溶存水を循環させながらオゾン循環洗浄を行う。
【００１９】
所定時間（Ｔ４）経過時にオゾン発生源１４の運転を停止し、循環ポンプ１２のみの運転によりオゾン溶存水を所定時間（Ｔ５）循環ループ１１内で循環させる。これによって、循環ループ１１内の溶存残留オゾンを分解する。所定時間（Ｔ５）経過時に循環ポンプ１２の運転を停止する。
【００２０】
所定時間（Ｔ５）経過時には、前述のように循環ポンプ１２の運転を停止するとともに、図４のように所定時間（Ｔ６）給水弁２３を弁閉し、かつドレン弁２５を弁開する。これにより、循環ループ１１内の洗浄済みの汚れた水を排出する。
【００２１】
所定時間（Ｔ６）経過時に、図５に示すようにドレン弁２５を弁閉し、かつ所定時間（Ｔ７）給水弁２３を弁開して、循環ループ１１に水を補給する。
【００２２】
所定時間（Ｔ７）経過時に、第１循環弁９および給水弁２３を弁閉し、通水遮断弁６、７を弁開することで、図１に示す状態、つまり、熱交換器本体３の内部通過水Ｗと各熱交換プレート１，１内を通過する熱媒体Ｆとを各熱交換プレート１，１の伝熱面を介して間接熱交換する状態に復帰させることができる。
【００２３】
このように、通水遮断弁６、７を弁閉したのち、逃がし弁２０を弁開して熱交換器本体３の内圧により熱交換器本体３が膨脹していた体積分の水を逃がすことで、水が膨脹タンク１６とオゾン分解器１７を通って溢れ出るのを防止して、膨脹タンク１６の機能喪失およびオゾン分解器１７の機能喪失を回避することができる。また、オゾン溶存水の循環によるオゾン循環洗浄を行ったのち、オゾン発生源１４の運転を停止して、オゾン溶存水の循環を継続しつつ溶存残留オゾンを分解するので、循環ループ内の溶存残留オゾンが給水管４から排水管５に流下するのを防止することができるため、給排水管系に悪影響を及ぼすことはない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、循環ループの形成時に熱交換器本体の膨脹していた体積分に相当する水が膨脹タンクとオゾン分解器を通って溢れ出るのを防止して、膨脹タンクの機能喪失およびオゾン分解器の機能喪失を回避した状態でオゾン溶存水を循環させることにより、スライムと称される微生物汚れを除去するとともに、オゾン発生源の運転を停止して、オゾン溶存水の循環を継続しつつ溶存残留オゾンを分解するので、循環ループ内の溶存残留オゾンが給水管から排水管に流下するのを防止することができるため、給排水管系に悪影響を及ぼすことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】膨脹弁の弁開による膨脹分逃がし時の状態を示す構成図である。
【図３】循環ループの形成状態と循環ループへの給水状態を示す構成図である。
【図４】循環ループ内の洗浄済み汚水の排出状態を示す構成図である。
【図５】循環ループへの水の補給状態を示す構成図である。
【図６】従来例の構成図である。
【符号の説明】
１  熱交換プレート
２  熱交換ユニット
３  熱交換器本体
４  給水管
５  排水管
６  通水遮断弁
７  通水遮断弁
８  連通管
９  第１循環弁
１０  逆止弁（第２循環弁）
１１  循環ループ
１２  循環ポンプ
１４  オゾン発生源
１５  オゾン供給管
１６  膨脹タンク
１７  オゾン分解器
２０  逃がし弁
２１  給水タンク
２２  ドレン弁
Ｆ  熱媒体
Ｗ  水
Ｓ  旋回流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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