(57)【要約】      （修正有）【課題】空気を熱交換装置の源泉として利用することにより、水資源およびエネルギーの消耗を低減させる染色機の熱交換システムを提供する。【解決手段】供給管は４１、熱交換装置４０の一端に接続され、且つ蒸気入口４１１および冷空気入口４２２それぞれと連通しており、蒸気入口４１１に設けられた第一制御弁Ｖ１および冷気入口４１２に設けられている第二制御弁Ｖ２により、蒸気および冷気の一方が選択され、熱交換装置４０に送り込まれる。送風装置５０は、冷気入口４１２前端に設けられており、風圧を発生することにより冷気を熱交換装置４０に送り込む。排出管４２は、熱交換装置４０の他端に接続され、熱交換装置４０の復水または空気を排出するのに用いられる。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
前方の先端部に布引き上げ滑車およびノズルが設けられている筒部と、
前記ノズルと前記筒部の末端とに接続されており、布地を循環させて浸染する回路を形成する布案内管と、
ポンプと輸送管路を含み、染液を前記筒部から抽出し、前記ノズルに送り込むのに用いられる染液供給装置と、
内部に流通配管が設けられており、前記流通配管を流れる染液を加熱/冷却する熱交換装置と、
前記熱交換装置の一端に接続され、且つ蒸気入口および冷気入口それぞれと連通しており、並びに、前記蒸気入口に設けられている第一制御弁および前記冷気入口に設けられている第二制御弁により、蒸気および冷気のうちの一方を前記熱交換装置に送り込む供給管と、
前記冷気入口の前端に設けられており、風圧を発生することにより冷気を前記熱交換装置に送り込む送風装置と、
前記熱交換装置の他端に接続されており、前記熱交換装置の復水または空気を排出するのに用いられる排出管と、を備え、
前記熱交換装置内を流れる染液が、所定温度まで上昇または降温するようにすることを特徴とする染色機の熱交換システム。
【請求項２】
前記排出管は、復水出口および空気出口の少なくとも一つに連通しており、前記復水出口に設けられている第三制御弁および前記空気出口に設けられている第四制御弁により前記熱交換装置の復水または空気を選択して排出するのに用いられることを特徴とする請求項１に記載の染色機の熱交換システム。
【請求項３】
前記送風装置は、押込通風機であることを特徴とする請求項１に記載の染色機の熱交換システム。
【請求項４】
前記熱交換装置は、多管式熱交換器または二重管式熱交換器であることを特徴とする請求項１に記載の染色機の熱交換システム。
【請求項５】
前記排出管は、前記復水出口と前記第三制御弁との間に設けられている手動排水弁をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の染色機の熱交換システム。
【請求項６】
前記供給管は、冷却水入口および第五制御弁をさらに有し、
前記排出管は、冷却水出口および第六制御弁をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の染色機の熱交換システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、染色機の熱交換システムに関し、特に、空気を選択して熱交換器における染液の降温を行うシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の布の染色作業は、筒体１０の機械先端部内におけるノズル１２の噴出された染液が、布地１を押動することにより、布地１および染液２を布案内管に通過させた後、筒体１０内に進入され、浸染されてから、機械先端部の布引き上げ滑車１１による引き上げ、および、ノズル１２から噴出される染液２の押動によって、布地１および染液２が、複数回に循環し、布の染色工程が完成する。染液２は、熱交換装置４０内に加熱または冷却を行う必要があるため、布の染色工程における温度をコントロールすることで、布地１の染色に必要な品質に達することができる。図１に示すとおりである。
【０００３】
従来の熱交換装置４０内で温度を上昇させるとき、多くは蒸気により染液２の温度を上昇させる。逆に染液２の温度を降下させる際に、多くは冷却水と染液２との間で熱交換を行う。従来の装置は図１に示す。しかしながら、冷却水の供給源は便利であるが、染液の温度を下げた後に、冷却水の温度は上昇される。もし冷却水を再び循環して利用する場合、二次熱交換が必要となるため、このような方法は、設備にかかる費用が増加するだけでなく、二次熱交換のプロセスにおいてもエネルギにかかる費用が必要となる。または、染液の降温を完成する冷却水を排出することであるが、このような方法は、水資源の浪費をもたらす。
【０００４】
そこで、空気は一種の清潔で廉価な資源であり、熱交換を行った後に、温度の上昇された空気を大気に排出することは、資源の浪費にならないため、本考案の考案者は長期にわたって染色整理業の技術分野に携わってきており、省エネルギに心掛け、長期にわたった検討および研究を通して、空気が熱交換装置の供給源として使用できることを明らかにした。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気を熱交換装置の源泉として利用することにより水資源およびエネルギの消耗を低減させる染色機の熱交換システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を実現するために、本考案で適用した技術的手段は、以下のとおりである。筒部は、その前方における先端部に布引き上げ滑車およびノズルが設けられている。布案内管は、ノズルと筒部の末端とに接続されており、布地を循環させて浸染する回路を形成する。染液供給装置は、ポンプおよび輸送管路を有し、筒部から染液を抽出し、ノズルの染液循環装置に輸送するのに用いられる。また、熱交換装置は、その内部に流通配管を設け、染液が流通配管を流通させ、加熱/冷却が行われる。
【０００７】
供給管は、熱交換装置の一端に接続され、且つ蒸気入口および冷空気入口それぞれと連通しており、蒸気入口に設けられた第一制御弁および冷気入口に設けられている第二制御弁により、蒸気および冷気の一方が選択され、熱交換装置に送り込まれる。送風装置は、冷気入口前端に設けられており、風圧を発生することにより冷気を熱交換装置に送り込む。排出管は、熱交換装置の他端に接続され、熱交換装置の復水または空気を排出するのに用いられる。
【０００８】
上記の技術的特徴により、本装置は、冷気を熱交換装置に送り込むことによって、染液の冷却を行うことで、水資源およびエネルギの消耗を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の染色機の熱交換システムを示す図である。
【図２】本考案の一実施形態による染色機の熱交換システムを示す模式図である。
【図３】本考案の一実施形態による染色機の熱交換システムの空冷による降温を示す模式図である。
【図３Ａ】図３の３Ａ−３Ａ線断面図である。
【図３Ｂ】本考案の他の実施形態による染色機の熱交換システムを示す断面図である。
【図４】本考案の一実施形態による熱交換装置の昇温および降温状態を示す特性図である。
【図５】本考案の他の実施形態による染色機の熱交換システムを示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
（一実施形態）
まず、図２から図４に示すように、本考案の一実施形態による染色機の熱交換システムは、以下のとおりである。
筒部１０は、前方の機械先端部に布引き上げ滑車１１およびノズル１２が設けられている。布案内管２０は、ノズル１２から接続して筒部の末端に至り、布地１を循環させて浸染する回路を形成する。染液供給装置３０は、ポンプ３１および輸送管路３２を含み、筒部１０から染液２を抽出した後に、ノズル１２における染液２の循環装置（案内管２０）に輸送するのに用いられる。また、熱交換装置４０は、その内部に流通配管が設けられており、染液２が流通配管を流通させ、加熱/冷却が行われる。上記の構成は先行技術（ＰＲＩＯＲ・ＡＲＴ）に属するため、ここに詳細な説明を省略する。
【００１１】
次に、本考案の主な特徴は以下のとおりである。供給管４１は、熱交換装置４０の一端に接続され、且つ蒸気入口４１１および冷気入口４１２と連通されている。並びに、その上部各箇所に設けられている第一制御弁Ｖ１および第二制御弁Ｖ２により蒸気または冷気の一方が選択され、熱交換装置４０に送り込む。上述した熱交換装置は、多管式熱交換器（Ｓｈｅｌｌ  ａｎｄ  Ｔｕｂｅ  Ｈｅａｔ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）または二重管式熱交換器(Ｔｕｂｅ−ｉｎ−Ｔｕｂｅ  Ｈｅａｔ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ)を含む。この類型の熱交換器の構成は、図３および図３Ａに示すように、外殻または外管４３を有し、複数の輸送管４４が外管４３内に設けられ、且つ外管４３内に複数の輸送管４４の外周面と熱交換空間４５を形成する。
【００１２】
送風装置５０は、冷気入口４１２の前端に設けられ、風圧を発生することにより冷気を熱交換装置４０に送り込む。一実施形態において、送風装置は押込通風機にすることができる。押込通風機を起動すると、すぐに外部の冷気を直接に吸い込むことができ、押込通風機が発生された風圧は、冷気を熱交換装置４０に送り込むので、実施上非常に便利だけでなく、押込通風機の回転速度を制御することにより、風圧および風速を調整することができる。
【００１３】
排出管４２は、熱交換装置４０の他端に接続されている。本実施形態において、排出管４２は、少なくとも一つの復水出口４２１および空気出口４２２を連通している。並びにその上部各箇所に設けられている第三制御弁Ｖ３および第四制御弁Ｖ４それぞれにより、熱交換装置４０の復水または冷気が選択され、排出される。
【００１４】
よって、蒸気入口４１１の第一制御弁Ｖ１と復水出口４２１の第三制御弁Ｖ３とをオン（ＯＮ）にし、冷気入口４１２の第二制御弁Ｖ２と空気出口４２２の第四制御弁Ｖ４をオフ（ＯＦＦ）にすることにより、熱交換装置４０を流通する染液を昇温状態にする。
【００１５】
図３に示すように、蒸気入口４１１の第一制御弁Ｖ１と復水出口４２１の第三制御弁Ｖ３とをオフ（ＯＦＦ）にし、冷気入口４１２の第二制御弁Ｖ２と空気出口４２２の第四制御弁Ｖ４とをオン（ＯＮ）にし、且つ送風装置５０を起動することにより、直接外部の冷気を吸い込むことができ、それが発生された風圧により冷気を熱交換装置４０に送り込むことで、熱交換装置４０を流通する染液２を空冷式による降温が行われる。
【００１６】
図４に示すように、実際に昇温および降温をテストした結果によると、染色の標準工程は、通常２０℃から蒸気の昇温を利用しはじめ、その後、布の特性および需要により設定することができる。たとえば、一実施形態は、２分ごとに２℃が上昇され、８０℃まで上昇した後に１５分間保温し、また毎分１．５℃上げ、１３０℃まで上げて２０分間保温する。次いで降温しはじめる。降温するときは、毎分１．５℃下げ、１３０℃から９０℃まで下がった後に染色過程が完成される。冷却水で降温する場合の降温曲線を実線（Ｗ）にして示し、冷気で降温する場合の降温曲線を点線（Ａ）にして示している。グラフに示した昇温曲線および降温曲線からみられるように、全体の染色過程において、昇温工程が比較的に長い。また、布地の染色品質を確保するために、必ず昇温する時刻を正確にする必要がある。降温工程については、単なる染液を冷却させるためであって、冷却水による染液の冷却は、冷気による染液の冷却より降温速度上やや速いが、その差が顕著ではないため、全体の染色効果に影響しない。また、熱交換装置４０は、図３Ｂに示す方法により、輸送管４４の設置の密集度(ＣＯＭＰＡＣＴＮＥＳＳ)を増加することにより、全体の熱伝導面積が増加し、降温速度が冷却水の使用とほぼ同じ曲線（Ｗ）になることができる。本考案は空冷式により熱交換を行い、その降温効果は、水冷式による熱交換と同様であるにもかかわらず、空冷式による熱交換は、水資源を減少させる目的に達することができる。その上、空気は、非常に豊富でるだけでなく熱交換を経過後に排出された空気は依然として清潔であり、後続の処理問題が発生しないため、業者の悩みと負担を減少することができる。
【００１７】
このほかに、図５に示すように、本考案のもう一つの実施形態における供給管４１は、さらに冷却水入口４１３および第五制御弁Ｖ５と接続しており、排出管４２は、さらに冷却水出口４２３および第六制御弁Ｖ６を連通する。また、排出管４２は、復水出口４２１と第三制御弁Ｖ３との間に設けられている手動排水弁４２４をさらに有する。本実施形態は、冷却水または冷気のうちの一つを熱交換装置４０に送り込むことにより染液２の冷却を行う。言い換えれば、本考案は本来の水冷式熱交換装置の上に、空冷式装置を同時に設置することにより、必要に応じて空冷または水冷を選択することで、最適な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００１８】
１  布地、
２  染液、
１０  筒部、
１１  布引き上げ滑車、
１２  ノズル、
２０  布案内管、
３０  染液供給装置、
３１  ポンプ、
３２  輸送管路、
４０  熱交換装置、
４１  供給管、
４１１  蒸気入口、
４１２  冷気入口、
４１３  冷却水入口、
４２  排出管、
４２１  復水出口、
４２２  空気出口、
４２３  冷却水出口、
４２４  手動排水管、
４３  外管、
４４  輸送管、
４５  熱交換空間、
５０  送風装置、
Ｖ１  第一制御弁、
Ｖ２  第二制御弁、
Ｖ３  第三制御弁、
Ｖ４  第四制御弁、
Ｖ５  第五制御弁、
Ｖ６  第六制御弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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