(57)【要約】【課題】被加熱目的液を加熱する熱媒体液を沸点以下に加熱するから、熱媒体液が高圧となることはなく、この熱媒体液を充填した熱交換器が万一破損するようなことがあっても熱媒体液が高圧での周囲へ飛散する等の事故を防止する事が出来る。また、循環ポンプで熱媒体液を循環する場合に、循環ポンプにエアロックを発生させることがなく、スムーズな熱媒体液の循環を可能とすることができる。【解決手段】熱媒体液８を熱交換器９、１０中で循環ポンプ１３により循環流通させる。この熱交換器９、１０の一部を加熱源５に接触させ、熱媒体液８を沸点以下で被加熱目的液１２の加熱温度以上に加熱するとともに熱交換器９，１０の一部を被加熱目的液１２に接触させ、熱交換器９、１０を介して熱媒体液８により被加熱目的液１２を加熱する。【選択図】図１
2014132204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器中に密封した熱媒体液を、循環ポンプにより循環流通させ、この熱交換器の一部を液体又は蒸気からなる加熱源に接触させ、熱媒体液を沸点以下で被加熱目的液の加熱温度以上に加熱するとともに熱交換器の一部を被加熱目的液に接触させ、熱交換器を介して熱媒体液により被加熱目的液を加熱することを特徴とする被加熱目的液の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液又は洗浄蒸気、メッキ等の表面処理液、食品加工時の加熱処理液又は蒸気、医療関係の加熱殺菌等に用いる被加熱目的液を安全に効率よく加熱するための被加熱目的液の加熱方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液又は上述の如き加熱を行うには、加熱目的である被加熱液をヒータ等の加熱源で直接加熱する直接加熱方法や、ボイラーの加熱スチームや熱媒体液を熱交換器を介して加熱し、この熱交換器により加熱目的である被加熱液を加熱する間接加熱方法が知られている。この間接加熱方法に於いても、熱媒体液を強制的に循環することなく自然な熱対流によって被加熱目的液を加熱する方法と、特許文献１に示す如く、熱媒体液を循環ポンプにより強制的に循環させながら被加熱目的液を加熱する方法が知られている。
【０００３】
この方法は熱交換の効率が良く、迅速に被加熱目的液を加熱する事が可能であるとともに循環ポンプの停止により、熱媒体液の流通が停止するため被加熱目的液への加熱を停止することができ、被加熱目的液の温度コントロールが容易である利点を有している。また、循環ポンプにより熱媒体液を強制的に循環させる場合も、特許文献１に示す如く、熱媒体液を熱交換器中に密封して行う方法と、加熱液又は被加熱目的液を熱交換器中に導入しながら加熱液によって被加熱目的液を加熱する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１３０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、加熱液又は被加熱目的液を熱交換器中に導入しながら加熱液によって被加熱目的液を加熱する方法に於いては、被加熱目的液が被洗浄物の洗浄作業、食品加工時の加熱処理等の目的作業によって汚染された場合は、熱交換器中に詰まりを生じ循環ポンプによる循環が困難なものとなる。又、この方法は、外気と接触する加熱液又は被加熱目的液が酸化劣化した場合、熱交換器内に詰まりを生じ循環ポンプによる循環が困難なものとなる。
【０００６】
また、特許文献１に示す発明は、循環回路の熱交換器をガスバーナにより発生させた燃焼ガス中に配置し、この循環回路内の水を沸点以上の高温高圧に加熱して、被加熱目的液と循環回路を接触して被加熱目的液の加熱を行うものである。そのため、万一循環回路に破損を生じると循環回路を構成する配管から、外部に高温高圧の熱水が高圧で噴出する危険性がある。また、沸点以上の高温高圧に加熱した水を循環ポンプで流動させる場合には、循環ポンプにエアロックを生じる可能性が高く、スムーズな水の循環に支障を生じる可能性がある。また、循環回路の熱交換器をガスバーナにより発生させた燃焼ガス中に配置するものであるから、循環回路の熱交換器に酸化劣化を生じ熱交換器の耐用期間を短いものとする欠点を有している。
【０００７】
そこで本発明は、上述の如き課題を解決しようとするものであって、熱媒体液を循環ポンプにより熱交換器内で効率よく循環しながら、熱媒体液の汚染や酸化劣化による詰まりやエアロックを発生させることがないとともに、熱媒体液の循環回路中に万一破損を生じても、熱媒体液の高圧での噴射を防止し、周囲に与える影響を最小限にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は上述の如き課題を解決するため、熱交換器中に密封した熱媒体液を、循環ポンプにより循環流通させ、この熱交換器の一部を液体又は蒸気からなる加熱源に接触させ、熱媒体液を沸点以下で被加熱目的液の加熱温度以上に加熱するとともに熱交換器の一部を被加熱目的液に接触させ、熱交換器を介して熱媒体液により被加熱目的液を加熱するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述の如く、熱媒体液を沸点以下に加熱するものであるから、熱媒体液が高圧となることはなく、この熱媒体液を充填した熱交換器が万一破損するようなことがあっても熱媒体液が高圧での周囲へ飛散する等の事故を防止する事が出来る。また、このように熱媒体液を沸点以下に加熱して使用するものであるから、循環ポンプで熱媒体液を循環する場合に、循環ポンプにエアロックを発生させることがなく、スムーズな熱媒体液の循環を可能とすることができる。熱媒体液は熱交換器内に密封した状態で循環ポンプにより循環するものであるから大気と接触して、酸化劣化を生じたり、被加熱目的液の導入による詰まりも発生する事がない。また、熱媒体液は沸点の高い液を使用すれば、被加熱目的液の加熱に支障を生じることはなく、被加熱目的液の加熱目的温度に対応して必要な沸点の熱媒体液を選択すれば良い。
【００１０】
また、熱交換器に接触する加熱源を液体や蒸気とすれば、ガスバーナ等の燃焼ガス中に熱交換器を挿入して加熱を行う場合に比較して、金属製の熱交換器を用いる場合にも酸化劣化を生じる事が少なく、熱交換器の長期間の使用を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図。
【図２】本発明の実施例２を示す断面図。
【図３】本発明の実施例３を示す断面図。
【図４】本発明の実施例４を示す断面図。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の実施例１を図１に於て説明すれば、(１)は熱交換槽で、内部に石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、親水系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した加熱液(２)を充填する。この加熱液(２)中にヒータ(３)及び温度センサ(４)を配置し、このヒータ(３)による加熱液(２)の加熱によって、加熱源(５)としての加熱液(２)を形成している。また、熱交換槽(１)の上面を蓋体(６)によって密閉するとともに熱交換槽(１)の上方内面に、冷却水を流通した凝縮パイプ(７)を配設している。この凝縮パイプ(７)は、後述する実施例２〜４に示す如く、加熱源(５)を蒸気とする場合以外は必ずしも必須のものではない。
【００１３】
また、加熱源(５)としての加熱液(２)には、熱交換器(９)の一部を、コイル状に巻き回して配設し、熱交換槽(１)側の熱交換器(９)としている。そして、この熱交換器(９)には、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した熱媒体液(８)を密封充填している。
【００１４】
また、この熱交換器(９)は、熱交換槽(１)とは別個に形成した被加熱液槽(１１)内にもコイル状に巻き回して配設し、被加熱液槽(１１)側の熱交換器(１０)としている。この熱交換器(１０)の配設位置は、被加熱液槽(１１)内に収納した被加熱目的液(１２)と接触させ、この被加熱目的液(１２)の加熱を可能としている。この被加熱目的液(１２)は、作業目的に於いて任意の溶剤を用いる事ができる。例えば、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液、塩素系溶剤、アルコール類、表面処理液としての酸類、アルカリ類、殺菌用溶液等の一種又は複数種を用いる事が出来る。
【００１５】
そして、被加熱液槽(１１)内に配設した熱交換器(１０)と、熱交換槽(１)に配設した熱交換器(９)とは循環パイプ(１５)により連通接続し、熱交換器(９)(１０)の内部に充填した熱媒体液(８)は、熱交換槽(１)側と被加熱液槽(１１)側とを循環可能としている。
【００１６】
また、この循環を効率よく行うために、循環パイプ(１５)の適宜の位置に循環ポンプ(１３)を配置し、熱媒体液(８)の効率的な循環を可能としている。また、循環パイプ(１５)には、熱媒体液(８)の熱膨張、熱収縮を吸収するための充填タンク(１４)を接続し
ている。
【００１７】
上述の如く構成したものに於いて被加熱目的液(１２)の加熱を行うには、まず、熱交換槽(１)内の加熱液(２)をヒータ(３)によって加熱するとともに循環ポンプ(１３)を作動して熱媒体液(８)を循環させる。そして、加熱液(２)には前述の如く、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液等の一種又は複数種を用いるが、沸点は１００℃以上のものが好ましく、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度に応じて任意の沸点の加熱液(２)を選択することが可能である。例えば、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度が１００℃である場合は、加熱液(２)を１５０℃〜１８０℃、熱媒体液(８)を１２０℃〜１５０℃の範囲で設定することが好ましい。勿論、熱媒体液(８)は加熱温度を沸点以下とするものであって、このように熱媒体液(８)の加熱温度を沸点以下とすることにより、熱媒体液(８)の沸騰による高圧化や循環ポンプ(１３)のエアーロックを防止する事が可能となる。
【００１８】
そして、加熱液(２)の選択は、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度よりも、少なくとも加熱液(２)の沸点が高いことが必要となる。即ち、上述の如く、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度よりも高く、加熱液(２)の沸点よりも低く加熱することが必要となる。この条件の下で、加熱液(２)の温度と被加熱目的液(１２)の温度差を大きくすれば、熱媒体液(８)の温度は高くなり、被加熱目的液(１２)は加熱目的温度に早く到達するし、温度差を小さくすれば熱媒体液(８)の温度は低くなり加熱目的温度への到達時間は長いものとなる。この温度差の設定は作業目的に応じて任意に行うことができる。
【００１９】
そして、この熱媒体液(８)は循環ポンプ(１３)で熱交換器(９)(１０)及び循環パイプ(１５)内を循環し、熱交換槽(１)内の加熱源(５)である加熱液(２)により沸点以下に加熱され、被加熱液槽(１１)の被加熱目的液(１２)と熱交換を行った後に、熱交換槽(１)内の加熱源(５)である加熱液(２)により加熱されることを繰り返す。この繰り返しにより、被加熱目的液(１２)が加熱目的温度に到達したら、循環ポンプ(１３)の作動を停止すれば、加熱源(５)で加熱された新たな熱媒体液(８)の供給は停止されるから、被加熱目的液(１２)の温度上昇は直ちに停止する。このように被加熱目的液(１２)の温度管理を容易とすることが出来る。
【実施例２】
【００２０】
上記実施例１では加熱源(５)として加熱液(２)を用い、この加熱液(２)に熱交換器(９)の一部を接触させたが、実施例２では図２に示す如く、加熱液(２)を沸騰させて発生した蒸気(１６)を加熱源(５)としている。このように、蒸気(１６)を加熱源(５)として用いる事により、熱媒体液(８)を加熱液(２)で加熱する場合に比較して、少量の加熱液で加熱が可能となる。そのため、高価な液体でも蒸気(１６)を発生させるための加熱液(２)として使用できるし、可燃性の液体でも使用量が少ないため、蒸気(１６)を発生させるための加熱液(２)として使用できるものである。
【実施例３】
【００２１】
また、上記実施例１、２に於いては、被加熱目的液(１２)を液状としたまま使用しているが、実施例３では、熱媒体液(８)の高温加熱が可能な場合は、被加熱目的液(１２)を沸騰させて洗浄蒸気(１８)を発生させ、図３に示す如く、被洗浄物(１７)の蒸気洗浄等に使用することが可能となる。また、洗浄蒸気(１８)により被洗浄物(１７)の蒸気洗浄を行う場合は、被加熱液槽(１１)の上方内面に凝縮パイプ(１９)を配置し、蒸気洗浄の完了した被洗浄物(１７)の冷却乾燥を可能としている。
【実施例４】
【００２２】
また、上記実施例１〜３に於いては、熱交換槽(１)内を常圧として熱交換器(９)の加熱を行っているが、実施例４では熱交換槽(１)内をバキュームポンプ等の減圧機構(２０)に接続し、減圧した状態で熱交換器(９)の加熱を行う。熱交換槽(１)内を減圧した状態で加熱液(２)を加熱することにより、熱交換槽(１)内の酸素量が減少するため、加熱液(２)が炭化水素系熱媒体液や、シリコーン系熱媒体液等の可燃性溶剤である場合にも、引火、発火等の危険性を大幅に減少できる。また、熱交換槽(１)に、亀裂等の破損が万一生じた場合も、外気が熱交換槽(１)内に流入するため、加熱液(２)の溶剤ガスが外部に流出することを防止又は最小限とすることが出来る。
【符号の説明】
【００２３】
５    加熱源
８    熱媒体液
９、１０  熱交換器
１２    被加熱目的液
１３    循環ポンプ
【図１】
2014132204.tif 000003
【図２】
2014132204.tif 000004
【図３】
2014132204.tif 000005
【図４】
2014132204.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月9日(2012.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器中に密封し、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した熱媒体液を、循環ポンプにより循環流通させ、この熱交換器の一部を液体又は蒸気からなる加熱源に接触させ、熱媒体液を沸点以下で被加熱目的液の加熱温度以上に加熱するとともに熱交換器の一部を被加熱目的液に接触させ、熱交換器を介して熱媒体液により被加熱目的液を、加熱目的温度に到達するまで加熱することを特徴とする被加熱目的液の加熱方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液又は洗浄蒸気、メッキ等の表面処理液、食品加工時の加熱処理液又は蒸気、医療関係の加熱殺菌等に用いる被加熱目的液を安全に効率よく加熱するための被加熱目的液の加熱方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液又は上述の如き加熱を行うには、加熱目的である被加熱液をヒータ等の加熱源で直接加熱する直接加熱方法や、ボイラーの加熱スチームや熱媒体液を熱交換器を介して加熱し、この熱交換器により加熱目的である被加熱液を加熱する間接加熱方法が知られている。この間接加熱方法に於いても、熱媒体液を強制的に循環することなく自然な熱対流によって被加熱目的液を加熱する方法と、特許文献１に示す如く、熱媒体液を循環ポンプにより強制的に循環させながら被加熱目的液を加熱する方法が知られている。
【０００３】
この方法は熱交換の効率が良く、迅速に被加熱目的液を加熱する事が可能であるとともに循環ポンプの停止により、熱媒体液の流通が停止するため被加熱目的液への加熱を停止することができ、被加熱目的液の温度コントロールが容易である利点を有している。また、循環ポンプにより熱媒体液を強制的に循環させる場合も、特許文献１に示す如く、熱媒体液を熱交換器中に密封して行う方法と、加熱液又は被加熱目的液を熱交換器中に導入しながら加熱液によって被加熱目的液を加熱する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１３０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、加熱液又は被加熱目的液を熱交換器中に導入しながら加熱液によって被加熱目的液を加熱する方法に於いては、被加熱目的液が被洗浄物の洗浄作業、食品加工時の加熱処理等の目的作業によって汚染された場合は、熱交換器中に詰まりを生じ循環ポンプによる循環が困難なものとなる。又、この方法は、外気と接触する加熱液又は被加熱目的液が酸化劣化した場合、熱交換器内に詰まりを生じ循環ポンプによる循環が困難なものとなる。
【０００６】
また、特許文献１に示す発明は、循環回路の熱交換器をガスバーナにより発生させた燃焼ガス中に配置し、この循環回路内の水を沸点以上の高温高圧に加熱して、被加熱目的液と循環回路を接触して被加熱目的液の加熱を行うものである。そのため、万一循環回路に破損を生じると循環回路を構成する配管から、外部に高温高圧の熱水が高圧で噴出する危険性がある。また、沸点以上の高温高圧に加熱した水を循環ポンプで流動させる場合には、循環ポンプにエアロックを生じる可能性が高く、スムーズな水の循環に支障を生じる可能性がある。また、循環回路の熱交換器をガスバーナにより発生させた燃焼ガス中に配置するものであるから、循環回路の熱交換器に酸化劣化を生じ熱交換器の耐用期間を短いものとする欠点を有している。
【０００７】
そこで本発明は、上述の如き課題を解決しようとするものであって、熱媒体液を循環ポンプにより熱交換器内で効率よく循環しながら、熱媒体液の汚染や酸化劣化による詰まりやエアロックを発生させることがないとともに、熱媒体液の循環回路中に万一破損を生じても、熱媒体液の高圧での噴射を防止し、周囲に与える影響を最小限にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は上述の如き課題を解決するため、熱交換器中に密封し、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した熱媒体液を、循環ポンプにより循環流通させ、この熱交換器の一部を液体又は蒸気からなる加熱源に接触させ、熱媒体液を沸点以下で被加熱目的液の加熱温度以上に加熱するとともに熱交換器の一部を被加熱目的液に接触させ、熱交換器を介して熱媒体液により被加熱目的液を、加熱目的温度に到達するまで加熱するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述の如く、熱媒体液を沸点以下に加熱するものであるから、熱媒体液が高圧となることはなく、この熱媒体液を充填した熱交換器が万一破損するようなことがあっても熱媒体液が高圧での周囲へ飛散する等の事故を防止する事が出来る。また、このように熱媒体液を沸点以下に加熱して使用するものであるから、循環ポンプで熱媒体液を循環する場合に、循環ポンプにエアロックを発生させることがなく、スムーズな熱媒体液の循環を可能とすることができる。熱媒体液は熱交換器内に密封した状態で循環ポンプにより循環するものであるから大気と接触して、酸化劣化を生じたり、被加熱目的液の導入による詰まりも発生する事がない。また、熱媒体液は沸点の高い液を使用すれば、被加熱目的液の加熱に支障を生じることはなく、被加熱目的液の加熱目的温度に対応して必要な沸点の熱媒体液を選択すれば良い。
【００１０】
また、熱交換器に接触する加熱源を液体や蒸気とすれば、ガスバーナ等の燃焼ガス中に熱交換器を挿入して加熱を行う場合に比較して、金属製の熱交換器を用いる場合にも酸化劣化を生じる事が少なく、熱交換器の長期間の使用を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図。
【図２】本発明の実施例２を示す断面図。
【図３】本発明の実施例３を示す断面図。
【図４】本発明の実施例４を示す断面図。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の実施例１を図１に於て説明すれば、(１)は熱交換槽で、内部に石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した加熱液(２)を充填する。この加熱液(２)中にヒータ(３)及び温度センサ(４)を配置し、このヒータ(３)による加熱液(２)の加熱によって、加熱源(５)としての加熱液(２)を形成している。また、熱交換槽(１)の上面を蓋体(６)によって密閉するとともに熱交換槽(１)の上方内面に、冷却水を流通した凝縮パイプ(７)を配設している。この凝縮パイプ(７)は、後述する実施例２〜４に示す如く、加熱源(５)を蒸気とする場合以外は必ずしも必須のものではない。
【００１３】
また、加熱源(５)としての加熱液(２)には、熱交換器(９)の一部を、コイル状に巻き回して配設し、熱交換槽(１)側の熱交換器(９)としている。そして、この熱交換器(９)には、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した熱媒体液(８)を密封充填している。
【００１４】
また、この熱交換器(９)は、熱交換槽(１)とは別個に形成した被加熱液槽(１１)内にもコイル状に巻き回して配設し、被加熱液槽(１１)側の熱交換器(１０)としている。この熱交換器(１０)の配設位置は、被加熱液槽(１１)内に収納した被加熱目的液(１２)と接触させ、この被加熱目的液(１２)の加熱を可能としている。この被加熱目的液(１２)は、作業目的に於いて任意の溶剤を用いる事ができる。例えば、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液、塩素系溶剤、アルコール類、表面処理液としての酸類、アルカリ類、殺菌用溶液等の一種又は複数種を用いる事が出来る。
【００１５】
そして、被加熱液槽(１１)内に配設した熱交換器(１０)と、熱交換槽(１)に配設した熱交換器(９)とは循環パイプ(１５)により連通接続し、熱交換器(９)(１０)の内部に充填した熱媒体液(８)は、熱交換槽(１)側と被加熱液槽(１１)側とを循環可能としている。
【００１６】
また、この循環を効率よく行うために、循環パイプ(１５)の適宜の位置に循環ポンプ(１３)を配置し、熱媒体液(８)の効率的な循環を可能としている。また、循環パイプ(１５)には、熱媒体液(８)の熱膨張、熱収縮を吸収するための充填タンク(１４)を接続している。
【００１７】
上述の如く構成したものに於いて被加熱目的液(１２)の加熱を行うには、まず、熱交換槽(１)内の加熱液(２)をヒータ(３)によって加熱するとともに循環ポンプ(１３)を作動して熱媒体液(８)を循環させる。そして、加熱液(２)には前述の如く、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液等の一種又は複数種を用いるが、沸点は１００℃以上のものが好ましく、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度に応じて任意の沸点の加熱液(２)を選択することが可能である。例えば、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度が１００℃である場合は、加熱液(２)を１５０℃〜１８０℃、熱媒体液(８)を１２０℃〜１５０℃の範囲で設定することが好ましい。勿論、熱媒体液(８)は加熱温度を沸点以下とするものであって、このように熱媒体液(８)の加熱温度を沸点以下とすることにより、熱媒体液(８)の沸騰による高圧化や循環ポンプ(１３)のエアーロックを防止する事が可能となる。
【００１８】
そして、加熱液(２)の選択は、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度よりも、少なくとも加熱液(２)の沸点が高いことが必要となる。即ち、上述の如く、被加熱目的液(１２)の加熱目的温度よりも高く、加熱液(２)の沸点よりも低く加熱することが必要となる。この条件の下で、加熱液(２)の温度と被加熱目的液(１２)の温度差を大きくすれば、熱媒体液(８)の温度は高くなり、被加熱目的液(１２)は加熱目的温度に早く到達するし、温度差を小さくすれば熱媒体液(８)の温度は低くなり加熱目的温度への到達時間は長いものとなる。この温度差の設定は作業目的に応じて任意に行うことができる。
【００１９】
そして、この熱媒体液(８)は循環ポンプ(１３)で熱交換器(９)(１０)及び循環パイプ(１５)内を循環し、熱交換槽(１)内の加熱源(５)である加熱液(２)により沸点以下に加熱され、被加熱液槽(１１)の被加熱目的液(１２)と熱交換を行った後に、熱交換槽(１)内の加熱源(５)である加熱液(２)により加熱されることを繰り返す。この繰り返しにより、被加熱目的液(１２)が加熱目的温度に到達したら、循環ポンプ(１３)の作動を停止すれば、加熱源(５)で加熱された新たな熱媒体液(８)の供給は停止されるから、被加熱目的液(１２)の温度上昇は直ちに停止する。このように被加熱目的液(１２)の温度管理を容易とすることが出来る。
【実施例２】
【００２０】
上記実施例１では加熱源(５)として加熱液(２)を用い、この加熱液(２)に熱交換器(９)の一部を接触させたが、実施例２では図２に示す如く、加熱液(２)を沸騰させて発生した蒸気(１６)を加熱源(５)としている。このように、蒸気(１６)を加熱源(５)として用いる事により、熱媒体液(８)を加熱液(２)で加熱する場合に比較して、少量の加熱液で加熱が可能となる。そのため、高価な液体でも蒸気(１６)を発生させるための加熱液(２)として使用できるし、可燃性の液体でも使用量が少ないため、蒸気(１６)を発生させるための加熱液(２)として使用できるものである。
【実施例３】
【００２１】
また、上記実施例１、２に於いては、被加熱目的液(１２)を液状としたまま使用しているが、実施例３では、熱媒体液(８)の高温加熱が可能な場合は、被加熱目的液(１２)を沸騰させて洗浄蒸気(１８)を発生させ、図３に示す如く、被洗浄物(１７)の蒸気洗浄等に使用することが可能となる。また、洗浄蒸気(１８)により被洗浄物(１７)の蒸気洗浄を行う場合は、被加熱液槽(１１)の上方内面に凝縮パイプ(１９)を配置し、蒸気洗浄の完了した被洗浄物(１７)の冷却乾燥を可能としている。
【実施例４】
【００２２】
また、上記実施例１〜３に於いては、熱交換槽(１)内を常圧として熱交換器(９)の加熱を行っているが、実施例４では熱交換槽(１)内をバキュームポンプ等の減圧機構(２０)に接続し、減圧した状態で熱交換器(９)の加熱を行う。熱交換槽(１)内を減圧した状態で加熱液(２)を加熱することにより、熱交換槽(１)内の酸素量が減少するため、加熱液(２)が炭化水素系熱媒体液や、シリコーン系熱媒体液等の可燃性溶剤である場合にも、引火、発火等の危険性を大幅に減少できる。また、熱交換槽(１)に、亀裂等の破損が万一生じた場合も、外気が熱交換槽(１)内に流入するため、加熱液(２)の溶剤ガスが外部に流出することを防止又は最小限とすることが出来る。
【符号の説明】
【００２３】
５    加熱源
８    熱媒体液
９、１０  熱交換器
１２    被加熱目的液
１３    循環ポンプ
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月21日(2013.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器中に密封し、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した熱媒体液を、循環ポンプにより循環流通させ、この熱交換器の一部を液体又は蒸気からなる加熱源に接触させ、熱媒体液を沸点以下で洗浄液の加熱目的温度以上に加熱するとともに熱交換器の一部を洗浄液に接触させ、熱交換器を介して熱媒体液により洗浄液を、この洗浄液の加熱目的温度に対応して必要な沸点の熱媒体液を選択して加熱目的温度に到達するまで加熱することを特徴とする洗浄液の加熱方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液を安全に効率よく加熱するための洗浄液の加熱方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液の加熱を行うには、加熱目的である洗浄液をヒータ等の加熱源で直接加熱する直接加熱方法や、ボイラーの加熱スチームや熱媒体液を熱交換器を介して加熱し、この熱交換器により加熱目的である洗浄液を加熱する間接加熱方法が知られている。この間接加熱方法に於いても、熱媒体液を強制的に循環することなく自然な熱対流によって洗浄液を加熱する方法と、特許文献１に示す如く、熱媒体液を循環ポンプにより強制的に循環させながら洗浄液を加熱する方法が知られている。
【０００３】
この方法は熱交換の効率が良く、迅速に洗浄液を加熱する事が可能であるとともに循環ポンプの停止により、熱媒体液の流通が停止するため洗浄液への加熱を停止することができ、洗浄液の温度コントロールが容易である利点を有している。また、循環ポンプにより熱媒体液を強制的に循環させる場合も、特許文献１に示す如く、熱媒体液を熱交換器中に密封して行う方法と、加熱液又は洗浄液を熱交換器中に導入しながら加熱液によって洗浄液を加熱する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１３０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、加熱液又は洗浄液を熱交換器中に導入しながら加熱液によって洗浄液を加熱する方法に於いては、洗浄液が被洗浄物の洗浄作業によって汚染された場合は、熱交換器中に詰まりを生じ循環ポンプによる循環が困難なものとなる。又、この方法は、外気と接触する加熱液又は洗浄液が酸化劣化した場合、熱交換器内に詰まりを生じ循環ポンプによる循環が困難なものとなる。
【０００６】
また、特許文献１に示す発明は、循環回路の熱交換器をガスバーナにより発生させた燃焼ガス中に配置し、この循環回路内の水を沸点以上の高温高圧に加熱して、洗浄液と循環回路を接触して洗浄液の加熱を行うものである。そのため、万一循環回路に破損を生じると循環回路を構成する配管から、外部に高温高圧の熱水が高圧で噴出する危険性がある。また、沸点以上の高温高圧に加熱した水を循環ポンプで流動させる場合には、循環ポンプにエアロックを生じる可能性が高く、スムーズな水の循環に支障を生じる可能性がある。また、循環回路の熱交換器をガスバーナにより発生させた燃焼ガス中に配置するものであるから、循環回路の熱交換器に酸化劣化を生じ熱交換器の耐用期間を短いものとする欠点を有している。
【０００７】
そこで本発明は、上述の如き課題を解決しようとするものであって、熱媒体液を循環ポンプにより熱交換器内で効率よく循環しながら、熱媒体液の汚染や酸化劣化による詰まりやエアロックを発生させることがないとともに、熱媒体液の循環回路中に万一破損を生じても、熱媒体液の高圧での噴射を防止し、周囲に与える影響を最小限にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は上述の如き課題を解決するため、熱交換器中に密封し、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した熱媒体液を、循環ポンプにより循環流通させ、この熱交換器の一部を液体又は蒸気からなる加熱源に接触させ、熱媒体液を沸点以下で洗浄液の加熱目的温度以上に加熱するとともに熱交換器の一部を洗浄液に接触させ、熱交換器を介して熱媒体液により洗浄液を、この洗浄液の加熱目的温度に対応して必要な沸点の熱媒体液を選択して加熱目的温度に到達するまで加熱することを特徴とする洗浄液の加熱方法に係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述の如く、熱媒体液を沸点以下に加熱するものであるから、熱媒体液が高圧となることはなく、この熱媒体液を充填した熱交換器が万一破損するようなことがあっても熱媒体液が高圧での周囲へ飛散する等の事故を防止する事が出来る。また、このように熱媒体液を沸点以下に加熱して使用するものであるから、循環ポンプで熱媒体液を循環する場合に、循環ポンプにエアロックを発生させることがなく、スムーズな熱媒体液の循環を可能とすることができる。熱媒体液は熱交換器内に密封した状態で循環ポンプにより循環するものであるから大気と接触して、酸化劣化を生じたり、洗浄液の導入による詰まりも発生する事がない。また、熱媒体液は沸点の高い液を使用すれば、洗浄液の加熱に支障を生じることはなく、洗浄液の加熱目的温度に対応して必要な沸点の熱媒体液を選択すれば良い。
【００１０】
また、熱交換器に接触する加熱源を液体や蒸気とすれば、ガスバーナ等の燃焼ガス中に熱交換器を挿入して加熱を行う場合に比較して、金属製の熱交換器を用いる場合にも酸化劣化を生じる事が少なく、熱交換器の長期間の使用を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図。
【図２】本発明の実施例２を示す断面図。
【図３】本発明の実施例３を示す断面図。
【図４】本発明の実施例４を示す断面図。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の実施例１を図１に於て説明すれば、(１)は熱交換槽で、内部に石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した加熱液(２)を充填する。この加熱液(２)中にヒータ(３)及び温度センサ(４)を配置し、このヒータ(３)による加熱液(２)の加熱によって、加熱源(５)としての加熱液(２)を形成している。また、熱交換槽(１)の上面を蓋体(６)によって密閉するとともに熱交換槽(１)の上方内面に、冷却水を流通した凝縮パイプ(７)を配設している。この凝縮パイプ(７)は、後述する実施例２〜４に示す如く、加熱源(５)を蒸気とする場合以外は必ずしも必須のものではない。
【００１３】
また、加熱源(５)としての加熱液(２)には、熱交換器(９)の一部を、コイル状に巻き回して配設し、熱交換槽(１)側の熱交換器(９)としている。そして、この熱交換器(９)には、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液の一種又は複数種を用いて形成した熱媒体液(８)を密封充填している。
【００１４】
また、この熱交換器(９)は、熱交換槽(１)とは別個に形成した被加熱液槽(１１)内にもコイル状に巻き回して配設し、被加熱液槽(１１)側の熱交換器(１０)としている。この熱交換器(１０)の配設位置は、被加熱液槽(１１)内に収納した洗浄液(１２)と接触させ、この洗浄液(１２)の加熱を可能としている。この洗浄液(１２)は、作業目的に於いて任意の溶剤を用いる事ができる。例えば、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液、塩素系溶剤、アルコール類、表面処理液としての酸類、アルカリ類、殺菌用溶液等の一種又は複数種を用いる事が出来る。
【００１５】
そして、被加熱液槽(１１)内に配設した熱交換器(１０)と、熱交換槽(１)に配設した熱交換器(９)とは循環パイプ(１５)により連通接続し、熱交換器(９)(１０)の内部に充填した熱媒体液(８)は、熱交換槽(１)側と被加熱液槽(１１)側とを循環可能としている。
【００１６】
また、この循環を効率よく行うために、循環パイプ(１５)の適宜の位置に循環ポンプ(１３)を配置し、熱媒体液(８)の効率的な循環を可能としている。また、循環パイプ(１５)には、熱媒体液(８)の熱膨張、熱収縮を吸収するための充填タンク(１４)を接続している。
【００１７】
上述の如く構成したものに於いて洗浄液(１２)の加熱を行うには、まず、熱交換槽(１)内の加熱液(２)をヒータ(３)によって加熱するとともに循環ポンプ(１３)を作動して熱媒体液(８)を循環させる。そして、加熱液(２)には前述の如く、石油系溶剤、親水系溶剤、シリコーン系溶剤、フッ素系液等の一種又は複数種を用いるが、沸点は１００℃以上のものが好ましく、洗浄液(１２)の加熱目的温度に応じて任意の沸点の加熱液(２)を選択することが可能である。例えば、洗浄液(１２)の加熱目的温度が１００℃である場合は、加熱液(２)を１５０℃〜１８０℃、熱媒体液(８)を１２０℃〜１５０℃の範囲で設定することが好ましい。勿論、熱媒体液(８)は加熱目的温度を沸点以下とするものであって、このように熱媒体液(８)の加熱目的温度を沸点以下とすることにより、熱媒体液(８)の沸騰による高圧化や循環ポンプ(１３)のエアーロックを防止する事が可能となる。
【００１８】
そして、加熱液(２)の選択は、洗浄液(１２)の加熱目的温度よりも、少なくとも加熱液(２)の沸点が高いことが必要となる。即ち、上述の如く、洗浄液(１２)の加熱目的温度よりも高く、加熱液(２)の沸点よりも低く加熱することが必要となる。この条件の下で、加熱液(２)の温度と洗浄液(１２)の温度差を大きくすれば、熱媒体液(８)の温度は高くなり、洗浄液(１２)は加熱目的温度に早く到達するし、温度差を小さくすれば熱媒体液(８)の温度は低くなり加熱目的温度への到達時間は長いものとなる。この温度差の設定は作業目的に応じて任意に行うことができる。
【００１９】
そして、この熱媒体液(８)は循環ポンプ(１３)で熱交換器(９)(１０)及び循環パイプ(１５)内を循環し、熱交換槽(１)内の加熱源(５)である加熱液(２)により沸点以下に加熱され、被加熱液槽(１１)の洗浄液(１２)と熱交換を行った後に、熱交換槽(１)内の加熱源(５)である加熱液(２)により加熱されることを繰り返す。この繰り返しにより、洗浄液(１２)が加熱目的温度に到達したら、循環ポンプ(１３)の作動を停止すれば、加熱源(５)で加熱された新たな熱媒体液(８)の供給は停止されるから、洗浄液(１２)の温度上昇は直ちに停止する。このように洗浄液(１２)の温度管理を容易とすることが出来る。
【実施例２】
【００２０】
上記実施例１では加熱源(５)として加熱液(２)を用い、この加熱液(２)に熱交換器(９)の一部を接触させたが、実施例２では図２に示す如く、加熱液(２)を沸騰させて発生した蒸気(１６)を加熱源(５)としている。このように、蒸気(１６)を加熱源(５)として用いる事により、熱媒体液(８)を加熱液(２)で加熱する場合に比較して、少量の加熱液で加熱が可能となる。そのため、高価な液体でも蒸気(１６)を発生させるための加熱液(２)として使用できるし、可燃性の液体でも使用量が少ないため、蒸気(１６)を発生させるための加熱液(２)として使用できるものである。
【実施例３】
【００２１】
また、上記実施例１、２に於いては、洗浄液(１２)を液状としたまま使用しているが、実施例３では、熱媒体液(８)の高温加熱が可能な場合は、洗浄液(１２)を沸騰させて洗浄蒸気(１８)を発生させ、図３に示す如く、被洗浄物(１７)の蒸気洗浄等に使用することが可能となる。また、洗浄蒸気(１８)により被洗浄物(１７)の蒸気洗浄を行う場合は、被加熱液槽(１１)の上方内面に凝縮パイプ(１９)を配置し、蒸気洗浄の完了した被洗浄物(１７)の冷却乾燥を可能としている。
【実施例４】
【００２２】
また、上記実施例１〜３に於いては、熱交換槽(１)内を常圧として熱交換器(９)の加熱を行っているが、実施例４では熱交換槽(１)内をバキュームポンプ等の減圧機構(２０)に接続し、減圧した状態で熱交換器(９)の加熱を行う。熱交換槽(１)内を減圧した状態で加熱液(２)を加熱することにより、熱交換槽(１)内の酸素量が減少するため、加熱液(２)が炭化水素系熱媒体液や、シリコーン系熱媒体液等の可燃性溶剤である場合にも、引火、発火等の危険性を大幅に減少できる。また、熱交換槽(１)に、亀裂等の破損が万一生じた場合も、外気が熱交換槽(１)内に流入するため、加熱液(２)の溶剤ガスが外部に流出することを防止又は最小限とすることが出来る。
【符号の説明】
【００２３】
５    加熱源
８    熱媒体液
９、１０  熱交換器
１２    洗浄液
１３    循環ポンプ