(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、前記各通水遮断弁の弁閉時に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逃がし弁を設けるとともに、前記連通管の出口が前記給水管に偏心して接続されて該連通管から給水管に流入した流体に給水管の軸周りの旋回流を発生させるように構成したことを特徴とするプレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置に係り、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プレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置に関する。
【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３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。
【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ことができるとともに、循環ループの形成時における熱交換器本体への循環流体の流入を均等化して、洗浄能力を向上させることができるプレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置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、本発明に係るプレート式熱交換器のオゾン循環洗浄装置は、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、前記各通水遮断弁弁閉時の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逃がし弁を設けるとともに、前記連通管の出口が前記給水管に偏心して接続されて該連通管から給水管に流入した流体に給水管の軸周りの旋回流を発生させるように構成した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、まず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し、つぎに逃がし弁を弁閉し、循環弁を弁開することによって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供給して、オゾン溶存水を循環させることにより、前記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、循環ループの形成時においては、給水管内で軸周りの旋回流が発生し、この旋回流が熱交換器本体に導かれるので、熱交換器本体への循環流体の流入を均等化して洗浄能力を向上させることができる。
【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は本発明の一実施の形態を示す構成図、図２は連通管と給水管との関係を示す拡大断面図である。なお、図３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および図３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。また、連通管８の出口が給水管４に偏心して接続されて連通管８から給水管４に流入した流体に給水管４の軸周りの旋回流Ｓを発生させるように構成されている。
【００１４】
このような構成であれば、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を通過させることで、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通水遮断弁６、７を弁閉したのち、まず、逃がし弁２０を弁開して熱交換器本体３の内圧により本体が膨脹していた体積分の水を膨脹逃がし管１９から逃がし、つぎに逃がし弁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を形成し、循環ポンプ１２を運転する。ついでオゾン発生源１４で発生させたオゾンを循環ループ１１に供給して、オゾン溶存水を循環させることにより、前記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の機能喪失を回避した状態でオゾン溶存水を循環させるオゾン循環洗浄処理を実行して、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。
【００１６】
また、循環ループ１１の形成時においては、給水管４内で軸周りの旋回流Ｓが発生し、この旋回流Ｓが熱交換器本体３に導かれるので、熱交換器本体３への循環流体の流入を均等化して洗浄能力を向上させることができる。
【００１７】
なお、前記実施の形態では、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を介設して説明しているが、図１の仮想線で示すように、排水管５における通水遮断弁７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を介設してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、通水遮断弁を弁閉したのち、まず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し、つぎに逃がし弁を弁閉し、循環弁を弁開することによって循環ループを形成できるので、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、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。また、循環ループの形成時においては、給水管内で軸周りの旋回流を発生させて熱交換器本体に導くようにしているので、熱交換器本体への循環流体の流入を均等化して洗浄能力を向上させることができる。
【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】連通管と給水管との関係を示す拡大断面図である。
【図３】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
２Ａ  熱交換ユニットの入口
２Ｂ  熱交換ユニットの出口
３  熱交換器本体
３Ａ  熱交換器本体の入口
３Ｂ  熱交換器本体の出口
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
Ｆ  熱媒体
Ｗ  水
Ｓ  旋回流
【図１】
0003594804.tif 000002
【図２】
0003594804.tif 000003
【図３】
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