(57)【要約】【課題】熱交換器から排出される凝縮液に被加温液が混入することのない熱交換システムを提供する。【解決手段】被加温液を貯留する液体タンク１に配設された熱交換器１１に加熱蒸気を供給して被加温液を加温する熱交換システムにおいて、熱交換器１１の上流側１１ａに蒸気供給源１３から加熱蒸気を供給する蒸気供給路１２が接続され、熱交換器１１の下流側１１ｂに接続される通路１５に熱交換器１１内へ供給される加熱蒸気を制御する蒸気制御弁１６を設ける。蒸気圧によって常に熱交換器１１内の圧力が液体タンク１内の被加熱液の液圧より大きく維持され、仮に熱交換器１１に損傷が発生した場合でも、液体タンク１内の被加温液が損傷部を介して熱交換器１１内に浸入することが防止され、熱交換器１１により発生した凝縮液に被加温液が混入することが防止できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加温液を貯留する液体タンクに配設された熱交換器に加熱蒸気を供給して熱交換により上記被加温液を加温する熱交換システムにおいて、
上記被加温液を貯留する液体タンクと、
該液体タンクに配設された熱交換器と、
該熱交換器の上流側に接続されて加熱蒸気を上記熱交換器に供給する蒸気供給手段と、
上記熱交換器の下流側に接続されて開閉により上記蒸気供給手段から上記熱交換器内へ供給される加熱蒸気を制御する蒸気制御弁とを備えたことを特徴とする熱交換システム。
【請求項２】
上記液体タンク内に貯留された被加温液の液温を検知する液温検知手段を有し、該液温検知手段の液温検知に基づいて上記蒸気制御弁を開閉制御することを特徴とする請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項３】
上記液体タンクより上方位置おいて補給液を貯留する補給液タンクと、
該補給液タンクの底部に開口する補給口と上記熱交換器の上流側との間を連通する補給路と、
該補給路に介在し、かつ上記蒸気供給手段からの加熱蒸気の供給停止により上記熱交換器内の圧力が低下したときに開いて上記補給液タンク内の補給液を上記熱交換器内に流入させる補給液制御弁とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換システム。
【請求項４】
上記補給液タンクは、該補給液タンク内に貯留された補給液の液位を表示する液位表示手段を有することを特徴とする請求項３に記載の熱交換システム。
【請求項５】
上記補給液は、上記熱交換器から排出された凝縮液であって、
上記蒸気制御弁と補給液タンクとの間に配置され、開閉によって上記熱交換器側から上記補給液タンクへの凝縮液の供給を制御する凝縮液供給弁を有し、
上記補給液タンクは、オーバフローにより該補給液タンクに貯留される凝縮液の貯留上限位置を規制すると共に上記液体タンクに凝縮液を供給する排出口を有することを特徴とする請求項３または４に記載の熱交換システム。
【請求項６】
上記液体タンク内の被加温液の液位を検知する液位検知手段を有し、該液位検知手段の液位検知に基づいて上記凝縮液供給弁を開閉制御することを特徴とする請求項５に記載の熱交換システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱交換システムに関し、特に被加温液を貯留する液体タンクに配設された熱交換器に加熱蒸気を供給して被加温液を加温する熱交換システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ワークに切削等の機械加工を施す加工装置は、図４に加工装置の全体図を示すようにワークに機械加工を施す加工機Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を有し、各加工機Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４において順次切削等の機械加工が施されたワークは、洗浄機Ｍ５により洗浄液による洗浄がなされて切粉や機械加工の際に付着したクーラント等が除去される。このワークの洗浄に使用される洗浄液は洗浄効果を向上させるため予め設定された温度に加温されている。
【０００３】
洗浄機Ｍ５に供給する洗浄液を加温する熱交換システムについて図５に示す回路図を参照して説明する。
【０００４】
符号１０１は洗浄液を貯留する液体タンクであり、液体タンク１０１内に貯留された洗浄液をポンプ１０２によって洗浄機Ｍ５に圧送供給し、洗浄機Ｍ５でワークの洗浄に使用された洗浄液は再び液体タンク１０１に回収されて循環して使用される。この循環使用される際に図示しない切粉受けによって洗浄液に混在する切粉等が除去される。
【０００５】
この液体タンク１０１には、蛇管状の熱交換器１０３が設けられ、液体タンク１０１に設けられた液温検知手段１０４の液温検知に基づいて開閉制御される蒸気制御弁１０６の開閉によりボイラー等の蒸気供給源１０７から熱交換機１０３に加熱蒸気を供給し、熱交換機１０３による熱交換によって液体タンク１０１内の被加温液体となる洗浄液を加温して洗浄効果の向上を図っている。
【０００６】
熱交換器１０３から排出される蒸気は、トラップ１０８によって凝縮液が分離される。トラップ１０８により分離された凝縮液の一部は液体タンク１０１に設けられた液位検知手段１０９による液位検知に基づいて開閉制御される凝縮液供給弁１１０の開閉により液体タンク１０１に供給され、液体タンク１０１内には常に所定量の洗浄液が保持される。また、凝縮液を供給しても液体タンク１０１内に所定量の洗浄液が確保できないときは、液位検知手段１０９の液位検知に従って開閉制御される工水制御弁１１１の開閉により給水源１１２から工業用水道水等の工水が供給され、液体タンク１０１内に所定量の洗浄液が保持される。
【０００７】
一方、液体タンク１０１に回収されることのない余剰の凝縮液は、一般に屋外の排水溝１１３等に排出される場合が多く、凝縮液の再利用が種々検討されている。
【０００８】
なお、廃液を減圧・低温濃縮槽に導入し、廃液・低温濃縮槽で回転する回転コイル、すなわち熱交換器に供給される加熱蒸気によって加温して濃縮液を得る廃液処理装置において、排出される蒸気が凝縮した後に、加工機に再利用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−２４３５４３号公報（段落番号００２６〜００２８、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図４および図５に示す熱交換システムにおける液体タンク１０１内の洗浄液の温度調整は、液体タンク１０１内の洗浄液の液温を液温検知手段１０４により検知し、その液温検知に基づいて蒸気制御弁１０６を開閉制御して熱交換器１０３へ供給する加熱蒸気を調整することによって行われることから、蒸気制御弁１０６を閉じた際に熱交換器１０３内に残存する蒸気が凝縮して熱交換器１０３内の圧力が低下する。この圧力低下は、特に長期間にわたって蒸気制御弁１０６を閉じたときに顕著である。図６は熱交換器１０３内の圧力Ｐ１と液体タンク１０１内における熱交換器１０３が位置する洗浄液の液圧Ｐ０との相対関係を示す説明図であり、蒸気制御弁１０６が閉じられると、蒸気の凝縮により熱交換器１０３内の圧力Ｐ１が低下を始め、次第に低下して洗浄液の液圧Ｐ０を越えてハッチングで示すように洗浄液の温度に相当する蒸気飽和圧力まで低下する。
【００１１】
ここで、熱交換器１０３に腐食等によるピンホール等の損傷があると、熱交換器１０３内の圧力Ｐ１と洗浄液の液圧Ｐ０の差圧により損傷部から熱交換器１０３内に液体タンク１０１内の洗浄液が浸入するおそれがある。この洗浄液内にはワークの洗浄に伴う不純物が混在して汚染されていることが多い。また、洗浄液として炭化水素や石油系の洗浄液を使用する場合があり、洗浄液が混入した凝縮液が屋外の排水溝１１３等に排出されると環境汚染等の原因となることが懸念される。また、この汚染された凝縮液を加工機等の工水として再利用すると種々の影響を及ぼすことが懸念される。
【００１２】
また、特許文献１にあっても同様にコイル内に汚染物質が浸入することが懸念され、凝縮液の利用に影響を及ぼすおそれがある。
【００１３】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、液体タンクに配設された熱交換器に加熱蒸気を供給して被加温液を加温するにあたり、熱交換器から排出される凝縮液に被加温液が混入するおそれのない熱交換システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の熱交換システムの発明は、被加温液を貯留する液体タンクに配設された熱交換器に加熱蒸気を供給して熱交換により上記被加温液を加温する熱交換システムにおいて、上記被加温液を貯留する液体タンクと、該液体タンクに配設された熱交換器と、該熱交換器の上流側に接続されて加熱蒸気を上記熱交換器に供給する蒸気供給手段と、上記熱交換器の下流側に接続されて開閉により上記蒸気供給手段から上記熱交換器内へ供給される加熱蒸気を制御する蒸気制御弁とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項１の発明によると、液体タンク内の被加温液を加温する加温時には、熱交換器の下流側に接続された蒸気制御弁を開き蒸気供給手段により熱交換器に加熱蒸気を供給することから、その蒸気圧によって熱交換器内が加圧状態に維持される。また蒸気制御弁を閉じた際にも蒸気供給手段からの加熱蒸気によって熱交換器内が加圧状態に維持され、常に熱交換器内の圧力が液体タンク内の被加熱液の液圧より大きく維持される。よって、仮に熱交換器に腐食等によるピンホール等の損傷が発生した場合でも、液体タンク内に貯留された被加温液が損傷部を介して熱交換器内に浸入することが防止され、熱交換器により発生した凝縮液に被加温液が混入することはない。従って、被加温液の混入のない清浄な凝縮液の利用が可能になり、凝縮液の有効活用が得られる。また、凝縮液を排水溝等に排出した場合でも環境への影響が回避できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１の熱交換システムにおいて、上記液体タンク内に貯留された被加温液の液温を検知する液温検知手段を有し、該液温検知手段の液温検知に基づいて上記蒸気制御弁を開閉制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明によると、液体タンク内の被加温液の液温に基づいて蒸気制御弁を開閉して蒸気供給手段による熱交換器内に供給される加熱蒸気を制御することによって、被加温液の液温が調整できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の熱交換システムにおいて、上記液体タンクより上方位置おいて補給液を貯留する補給液タンクと、該補給液タンクの底部に開口する補給口と上記熱交換器の上流側との間を連通する補給路と、該補給路に介在し、かつ上記蒸気供給手段からの加熱蒸気の供給停止により上記熱交換器内の圧力が低下したときに開いて上記補給液タンク内の補給液を上記熱交換器内に流入させる補給液制御弁とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明によると、液体タンクより上方に補給液を貯留する補給液タンクを設け、補給液タンクの底部に開口する補給口と熱交換器の上流側との間を連通する補給路に熱交換器内の圧力が低下したときに開いて補給液タンク内の補給液を熱交換器内に流入させる補給液制御弁を介在させることから、例えば稼働停止の際において蒸気供給手段から熱交換器への蒸気の供給を停止し、かつ蒸気制御弁閉じることによって、次第に熱交換器内に残存する蒸気が凝縮して熱交換器内の圧力が低下すると補給液制御弁が開き、補給液タンク内に貯留された補給液が熱交換器内に流入して熱交換器内が液体タンク内の被加温液の液圧よりも大きな圧力に保持される。よって、仮に熱交換器に腐食等によるピンホール等の損傷が発生した場合でも液体タンク内に貯留された被加温液が損傷部を介して熱交換器内に浸入することがなく、凝縮液に被加温液が混入することがない。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項３の熱交換システムにおいて、上記補給液タンクは、該補給液タンク内に貯留された補給液の液位を表示する液位表示手段を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項４に発明によると、請求項３の発明において補給液タンク内に貯留された補給液が熱交換器内に流入して熱交換器内が液体タンク内の被加温液の液圧より大きな圧力に保持したとき、仮に熱交換器にピンホール等の損傷があると損傷部から補給液が液体タンク側に流出して補給液タンク内の液位が下降する。この液位の下降を液位表示手段で確認することによって熱交換器の損傷発生を知ることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４の熱交換システムにおいて、上記補給液は、上記熱交換器から排出された凝縮液であって、上記蒸気制御弁と補給液タンクとの間に配置され、開閉によって上記熱交換器側から上記補給液タンクへの凝縮液の供給を制御する凝縮液供給弁を有し、上記補給液タンクは、オーバフローにより該補給液タンクに貯留される凝縮液の貯留上限位置を規制すると共に上記液体タンクに凝縮液を供給する排出口を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項５の発明によると、熱交換器で発生した凝縮液を請求項３または４における熱交換器内の圧力が低下した際に熱交換器内に供給する補給液として、また液体タンク内の被加温液として有効活用できると共に、補給液タンク内に所定量の凝縮液を確保することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項５の熱交換システムにおいて、上記液体タンク内の被加温液の液位を検知する液位検知手段を有し、該液位検知手段の液位検知に基づいて上記凝縮液供給弁を開閉制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項６の発明によると、液体タンク内の被加温液の液位検出に基づいて凝縮液供給弁を開閉して凝縮液を液体タンク内に供給することによって、液体タンク内の被加温液の液位を調整することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の熱交換システムの実施の形態を洗浄に使用される洗浄液を加温する場合を例に図１乃至図３を参照して説明する。
【００２７】
図１は熱交換システムの概要を示す回路図であって、符号１は液体タンクであり、液体タンク１内に貯留された被加温液である洗浄液をポンプ２によって洗浄機３に圧送供給し、洗浄機３でワークの洗浄に使用された洗浄液は再び液体タンク１に回収されて循環して使用される。
【００２８】
この液体タンク１には蛇管状の熱交換器１１が設けられている。熱交換器１１の上流側１１ａは、蒸気供給手段である蒸気供給路１２を介してボイラー等の蒸気供給源１３に接続され、蒸気供給路１２にストップ弁１４が介在されている。熱交換器１１の下流側１１ｂには、液温検知手段５による液体タンク１内の洗浄液の液温検知に基づいて開閉制御される蒸気制御弁１６および凝縮液を分離するトラップ１７が順に介在する通路１５が接続され、トラップ１７と並列にストップ弁１８が配置されている。トラップ１７の凝縮液排出側は逆止弁２０が介在する凝縮液回収路１９を介して例えば屋外の排水溝２１に導かれている。
【００２９】
また、熱交換器１１の上流側１１ａ側は蒸気供給路１２から分岐すると共に補給液制御弁である逆止弁２２が介在する補給路２３を介して液体タンク１の上方位置に配置された補給液タンク３１の補給口３６に接続されている。
【００３０】
凝縮液回収路１９の逆止弁２０の下流側と補給路２３の逆止弁２２と補給液タンク３１との間とは凝縮液供給路２４によって連結されている。凝縮液供給路２４にはストップ弁２５と、液体タンク１に設けられた液位検知手段６による洗浄液の液位検知に基づいて開閉制御される凝縮液供給弁２６が介装されている。更に凝縮液供給路２４の凝縮液供給弁２６より下流側に、ストップ弁２８および液位検知手段６の液位検知に従って開閉制御される工水制御弁２９を介在して工業用水道等の給水源３０に接続される工水供給路２７が接続されている。
【００３１】
補給液タンク３１は、底部３２に上記補給路２３が接続される補給口３６が開口し、周壁３３の上部位置に排出口３４が開口し、この排出口３４から補給液タンク３１に貯留される補給液である凝縮液をオーバフローさせることによって貯留上限位置Ｌ１に規制して所定量の凝縮液を確保する。さらに、周壁３３に液位表示手段３５が設けられている。液位表示手段３５は、補給液タンク３１内に貯留される凝縮液の液位が外部から目視確認できるように、側壁３３に開口する開口部３５ａと、この開口部３５ａを遮蔽するガラス等の透明板３５ｂとによる簡単な構成で形成される。
【００３２】
次に、このように構成された本実施の形態の熱交換システムの作動について説明する。
【００３３】
通常の稼働時には、ストップ弁１４、２５、２８が開かれ、液温検知手段５による液体タンク１内の洗浄液の液温検知に基づいて制御される蒸気制御弁１６の開閉により、蒸気供給源１３から蒸気供給路１２を介して熱交換器１１に供給される加熱蒸気が調整されて液体タンク１内の洗浄液が所定の温度に維持される。
【００３４】
すなわち、洗浄液の温度が予め設定された温度より低いときには液温検知手段５による検知温度に基づいて蒸気制御弁１６が開き、蒸気供給源１３から蒸気供給路１２を介して熱交換器１１に加熱蒸気を供給して熱交換器１１による熱交換によって液体タンク１内の洗浄液が加温される。一方、洗浄液の温度が予め設定された温度に加温され、あるいは洗浄液の温度がそれより高いときには、液温検知手段５による検知温度に基づいて蒸気制御弁１６が閉じられ、蒸気供給源１３から熱交換器１１への加熱蒸気の供給が停止されて熱交換器１１による液体タンク１内の洗浄液の加温を中断することによって液体タンク１内の洗浄液が所定の温度に維持される。この最適な温度に調整された洗浄液がポンプ２によって洗浄機３に供給されて、効率的なワークの洗浄が行われる。
【００３５】
この蒸気制御弁１６を開き蒸気供給源１３から熱交換器１１に加熱蒸気を供給する加温時には、その供給される加熱蒸気の蒸気圧によって逆止弁２２が閉じられ、かつ蒸気供給路１２、熱交換器１１、通路１５内が加圧状態に、また蒸気制御弁１６を閉じた際にも蒸気供給源１３からの加熱蒸気の蒸気圧によって蒸気供給路１２および熱交換器１１、通路１５内が加圧状態なり、蒸気供給路１２、熱交換器１１および通路１５内の圧力Ｐ１は常に液体タンク１内に貯留された洗浄液の液圧Ｐ０より大きく維持される（Ｐ１＞Ｐ０）。図２は、熱交換器１１内の圧力Ｐ１と液体タンク１内の熱交換器１１と対応する部分における洗浄液の液圧Ｐ０の関係を示す説明図である。
【００３６】
熱交換器１１において洗浄液の加温に使用されて凝縮水（凝縮液）を含む蒸気は、蒸気制御弁１６の開に伴って通路１５を経てトラップ１７に送られ、トラップ１７によって凝縮液が分離される。トラップ１７によって分離された凝縮液は凝縮液回収路１９に送られ、排水溝２１に排出される。
【００３７】
ここで、連続するワークの洗浄によって液体タンク１内に貯留された洗浄液が次第に減少し、液位検知手段６が予め設定された洗浄液の下限液位を検知すると、その検知に基づいて凝縮液供給路２４に設けられた凝縮液供給弁２６が開かれ、凝縮液回収路１９側からの凝縮液が凝縮液供給路２４および補給路２３を経て補給口３６から補給液タンク３１内に供給される。補給液タンク３１内に供給された凝縮液は、排出口３４からオーバフローして液体タンク１内に洗浄液として供給され、かつ補給液タンク３１内の凝縮液の液面は貯留上限位置Ｌ１に保持される。
【００３８】
この供給によって洗浄液が増量されて、液体タンク１１内の凝縮液の液面が上昇して液位検知手段６が予め設定された上限液位を検知すると、凝縮液供給弁２６が閉じ補給液タンク３１の排出口３４からのオーバフローによる供給を停止することによって液体タンク１内に常に所定量の洗浄液が保持される。また、補給液タンク３１内の凝縮液は、その液面が貯留上限位置Ｌ１となる所定量貯留される。
【００３９】
一方、液位検知手段６が下限液位を検知し、凝縮液供給弁２６が開いても液体タンク１に十分な量の凝縮液が供給されないときには、凝縮液供給弁２６を閉じて後述する工水制御弁２９の開弁により給水源３０からの工水の排出溝２１側への逆流を防止すると共に工水制御弁２９を開き、凝縮液に代えて給水源３０から工水を工水供給路２７、凝縮液供給路２４、補給路２３を介して補給口３６から補給液タンク３１内に供給する。補給液タンク３１内に供給された工水は、排出口３４からオーバフローして液体タンク１内に洗浄液として供給される。この供給によって洗浄液が増量されて、液位検知手段６が上限液位を検知すると工水制御弁２９が閉じて補給液タンク３１から液体タンク１への供給を停止することによって、液体タンク１内に常に所定量の洗浄液が保持される。
【００４０】
従って、通常稼働において、液体タンク１内の洗浄液が所定量まで減少すると、洗浄液の加温に使用された蒸気の凝縮液あるいは工水によって補給されて円滑な洗浄作業が確保できる。また、熱交換器１１から排出される凝縮液が有効的に再利用できると共に工水の使用量を削減することができる。特に工水に対して凝縮液を優先して使用することによりより効率的に凝縮液の活用が得られ、工水の使用量の削減および凝縮液の排水溝２１等への排出量の削減が得られる。
【００４１】
長期にわたる稼働停止の際には、各ストップ弁１４、１８、２５、２８  を閉じるとと共に、通路１５に設けられた蒸気制御弁１６、凝縮液供給路２４に設けられた凝縮液供給弁２６、工水供給路２７の工水制御弁２９を閉じる。
【００４２】
このように加熱蒸気を熱交換器１１に供給する蒸気供給路１２に設けられたストップ弁１４を閉じ、かつ熱交換器１１の下流側の通路１５に設けられた蒸気制御弁１６を閉じると次第に熱交換器１１内に残存する蒸気が凝縮し、熱交換器１１内の圧力Ｐ１が低下し始める。
【００４３】
図３は熱交換器１１内の圧力Ｐ１と液体タンク１内の洗浄液の液圧Ｐ０の相対関係を示す説明図であり、ストップ弁１４および蒸気制御弁１６を閉じると、熱交換器１１および蒸気供給路１２、通路１５内の蒸気が凝縮を開始する。この蒸気の凝縮により熱交換器１１および蒸気供給路１２、通路１５内の圧力Ｐ１が次第に低下する。熱交換器１１および蒸気供給路１２、通路１５内の圧力Ｐ１が補給液タンク３１内に貯留された凝縮液により逆止弁２２に作用する液圧Ｐ２まで低下し、より厳密には液圧Ｐ２より若干低下すると、逆止弁２２がその液圧Ｐ２と熱交換器１１および蒸気供給路１２、通路１５内の圧力Ｐ１との差圧により開き、開いた逆止弁２２を介して補給液タンク３１に貯留された凝縮液が蒸気供給路１２から熱交換器１１および通路１５内に流入し、凝縮液によって満たされ熱交換器１１内の圧力Ｐ１が液圧Ｐ２に保持される。この液圧Ｐ２は、液体タンク１より補給液タンク３１が上方に配置されることからこのヘッド差ｈにより液体タンク１内の洗浄液の液圧Ｐ０より常に大きく設定される（Ｐ２＞Ｐ０）。
【００４４】
この通路１５、熱交換器１１、蒸気供給路１２内への凝縮液の流入により補給液タンク３１内の凝縮液の液面は、貯留上限位置Ｌ１から基準液面位置Ｌ２まで低下する。
【００４５】
また、稼働再開時には、各ストップ弁１４、２５、２８を開き、液体タンク１内の洗浄液を加温するために蒸気制御弁１６を開くと、蒸気供給源１３からの加熱蒸気が蒸気供給路１２を介して熱交換器１１に供給される。この加熱蒸気の蒸気圧によって蒸気供給路１２、熱交換器１１、通路１５内に保持された凝縮液はトラップ１６から凝縮液回収路１９に送り出され、上記同様に通常の稼働が行われる。
【００４６】
このように構成された熱交換システムによると、通常の稼働時において、液体タンク１内の洗浄液を加温する加温時には、蒸気制御弁１６を開き蒸気供給源１３から熱交換器１１に加熱蒸気を供給する蒸気圧によって逆止弁２２が閉じられ、かつ蒸気供給路１２、熱交換器１１、通路１５内が加圧状態に、また蒸気制御弁１６を閉じた際にも蒸気供給源１３からの加熱蒸気によって加圧されて熱交換器１１内が加圧状態に維持され、熱交換器１１内の圧力Ｐ１は常に液体タンク１内の洗浄液の液圧Ｐ０より大きく維持される（Ｐ１＞Ｐ０）。
【００４７】
従って、稼働中は常に熱交換器１１内の圧力Ｐ１が液体タンク１内の洗浄液の液圧Ｐ０より大きく維持されることから、仮に熱交換器１１に腐食等によるピンホール等の損傷が発生した場合でも、液体タンク１内に貯留された洗浄液が損傷部を介して熱交換器１１内に浸入することが防止され、熱交換器１１により発生した凝縮液が洗浄液によって汚染されることがない。。
【００４８】
従って、熱交換器１１から排出された清浄な凝縮液を液体タンク１に供給して洗浄液として再利用することができ、また他の加工機等の工水として使用することができて凝縮液の有効活用が得られる。さらに、余剰の凝縮液を例えば屋外の排水溝２１に排出した場合にも環境への影響が回避できる。
【００４９】
一方、稼働停止の際において、蒸気供給路１２に設けられたストップ弁１４を閉じて熱交換器１１への蒸気の供給を停止し、かつ熱交換器１１の下流側の回路１５に設けられた蒸気制御弁１６を閉じると、次第に熱交換器１１内に残存する蒸気が凝縮して熱交換器１１内の圧力Ｐ１が低下するが、補給液タンク３１内に貯留された凝縮液により逆止弁２２に作用する液圧Ｐ２まで低下すると逆止弁２２が開き、補給液タンク３１に貯留された凝縮液が熱交換器１１内に流入して熱交換器１１内が液体タンク１内の洗浄液の液圧Ｐ０より大きな圧力Ｐ２に保持される。
【００５０】
従って、熱交換器１１内が液体タンク１内の洗浄液の液圧Ｐ０より大きな圧力Ｐ２に維持されることから、仮に熱交換器１１に腐食等によるピンホール等の損傷が発生した場合でも液体タンク１内に貯留された洗浄液が損傷部を介して熱交換器１１内に浸入することが防止され、熱交換器１１内が洗浄液によって汚染されることがなく、洗浄液として再利用することができる。また他の加工機等の工水として使用することができて凝縮液の有効活用が得られる。さらに、余剰の凝縮液を例えば屋外の排水溝２１に排出した場合にも環境への影響が回避できる。
【００５１】
また、熱交換器１１にピンホール等の損傷の発生がある場合には、稼働停止の状態において、熱交換器１１内に充填された凝縮液が熱交換器１１内の圧力Ｐ２と液体タンク１内の洗浄液の液圧Ｐ０の差圧により熱交換器１１内の凝縮液が損傷部から液体タンク１の洗浄液側に流出して補給液タンク３１内の凝縮液の液面が基準液面Ｌ２より次第に下降する。この基準液面Ｌ２からの液面下降を目視確認することによって熱交換器１１の損傷の発生を知ることができる。
【００５２】
さらに、従来熱交換システムにおいて熱交換器の上流側に配設されていた蒸気制御弁を熱交換器１１の下流側に配置する等、従来の熱交換システムを大きく変更することなく構成することができ、設備コストの増大を招くことなく既存の熱交換システムに適用することもできる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では補給液タンク３１の液位表示手段３５として液面を外部から目視確認できるように周壁３３に形成した開口部３５ａを透明板３５ｂにより遮蔽することによって形成したが、液面を検知するフロート等により形成することもできる。また、上記実施の形態では洗浄液を加温する場合を例に説明したが、液体タンクに貯留された他の被加温液を液体タンクに配設された熱交換器に加熱蒸気を供給して加温する他の熱交換システムに広く適用することもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明した本発明の熱交換システムによると、熱交換器の上流側に接続されて加熱蒸気を熱交換器に供給する蒸気供給手段と、熱交換器の下流側に接続されて開閉により蒸気供給手段から熱交換器内へ供給される加熱蒸気を制御する蒸気制御弁とを備えることによって、常に蒸気供給手段からの加熱蒸気によって熱交換器内が加圧状態に維持されて常に熱交換器内の圧力が液体タンク内の被加熱液の液圧より大きく維持される。よって、仮に熱交換器に腐食等によるピンホール等の損傷が発生した場合でも、液体タンク内に貯留された被加温液が損傷部を介して熱交換器内に浸入することが防止され、熱交換器により発生した凝縮液に被加温液が混入することがない。
【００５５】
さらに、液体タンクより上方位置に補給液を貯留する補給液タンクを配置し、補給液タンクと熱交換器の上流側との間を連通する補給路に、蒸気供給手段からの加熱蒸気供給停止により上記熱交換器内の圧力が低下したときに開き上記補給液タンク内の補給液を上記熱交換器内に流入させる補給液制御弁を設けることによって、例えば稼働停止の際において熱交換器内の圧力が低下すると補給液制御弁が開き、補給液タンク内に貯留された補給液が熱交換器内に流入して熱交換器内が液体タンク内の洗浄液の液圧より大きな圧力に保持される。よって、仮に熱交換器に腐食等によるピンホール等の損傷が発生した場合でも液体タンク内に貯留された被加温液が損傷部を介して熱交換器内に浸入することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱交換システムの実施の形態を示す回路図である。
【図２】稼働時における熱交換器内の圧力と液体タンク内の洗浄液の液圧の関係を示す説明図である。
【図３】稼働停止時における熱交換器内の圧力と液体タンク内の洗浄液の液圧の関係を示す説明図である。
【図４】従来の熱交換システムを備えた加工装置の概要を示す全体図である。
【図５】従来の熱交換システムの概要を示す回路図である。
【図６】稼働停止時における熱交換器内の圧力と液体タンク内の洗浄液の圧力の相対関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１        液体タンク
２        ポンプ
５                液温検知手段
６        液位検知手段
１１        熱交換器
１１ａ      上流側
１１ｂ      下流側
１２        蒸気供給路（蒸気供給手段）
１３        蒸気供給源
１４        ストップ弁
１５        通路
１６        蒸気制御弁
１７        トラップ
１９        凝縮液回収路
２０        逆止弁
２２        逆止弁（補給液制御弁）
２３        補給路
２４        凝縮液供給路
２６        凝縮液供給弁
３１        補給液タンク
３２        底部
３４        排出口
３５        液位表示手段
３６        補給口
【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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