(57)【要約】【課題】耐薬品性能が高く、有機汚泥の付着を防ぐことのできるメンテナンス性に優れた熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器１００は、排水から熱を回収する。熱交換器１００には、樹脂製の多数本のチューブ１１４と、樹脂製かつ板状であって、チューブ１１４の外径とほぼ等しい内径に形成された複数の貫通孔１３０を有し、貫通孔１３０のそれぞれにチューブ１１４を挿入させて設置される複数のバッフル板１２４と、バッフル板同士をつなぐ支持軸１２６と、チューブ１１４の両端にそれぞれ接続されてチューブ１１４に熱媒体を流す一対の集合部１１６・１１８と、チューブ１１４を含めた空間を密閉するシェル１０６と、シェル１０６に設けられてシェル１０６の内部に排水を通過させる給水口１０４および排水口１０８と、を備える。複数のバッフル板１２４は、支持軸１２６を介してチューブ１１４に沿って摺動可能である。【選択図】図２
2012207813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水または自然水と熱交換を行う熱交換器であって、
樹脂製の多数本のチューブと、
樹脂製かつ板状であって、前記チューブの外径とほぼ等しい内径に形成された複数の貫通孔を有し、該複数の貫通孔のそれぞれに該チューブを挿入させて設置される複数のバッフル板と、
前記複数のバッフル板同士をつなぐ支持軸と、
前記多数本のチューブの両端にそれぞれ接続されて該チューブに熱媒体を流す一対の集合部と、
前記多数本のチューブを含めた空間を密閉するシェルと、
前記シェルに設けられて該シェルの内部に前記排水を通過させる給水口および排水口と、
を備え、
前記複数のバッフル板は、前記支持軸を介して前記チューブに沿って摺動可能であることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記バッフル板は、その縁に前記排水の経路を形成する切欠部を有し、
前記複数のバッフル板は、それぞれの切欠部が隣接するバッフル板の切欠部とは反対側に位置するよう設置されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記チューブおよびバッフル板はポリプロピレン製であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器
【請求項４】
前記シェルは、全体または一部が透明材料で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記チューブとの間に０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの隙間を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記多数本のチューブ、複数のバッフル板、支持軸、一対の集合部は当該熱交換器の内部ユニットを成し、
前記シェルはさらに、該シェルの端部を開放し前記内部ユニットを交換可能にするフランジを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記支持軸は、前記シェルの外部に露出する把持部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記支持軸は前記シェルの外部にまで伸びていて、
当該熱交換器はさらに、前記支持軸を軸方向に直線運動させるモータユニットを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記支持軸は前記シェルの外部にまで伸びていて、
前記支持軸は前記バッフル板に接触する領域におねじ部を有し、
前記バッフル板はおねじ部に対応するめねじ部を有し、
当該熱交換器はさらに、前記支持軸を回転させて前記バッフル板をねじ運動させ前記摺動させるモータユニットを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記モータユニットは、前記支持軸の移動または回転を制御するリミットスイッチを有することを特徴とする請求項８または９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記バッフル板は、その縁近傍に内部磁極部を有し、
当該熱交換器はさらに、前記シェルの外部に前記内部磁極部と引き合う外部磁極部を備え、
前記バッフル板は、前記外部磁極部の移動によって前記摺動することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント等の排水からの排熱回収、および海水や河川を利用した水冷却に利用可能な熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラント等における燃料費削減および地球温暖化対策を目的として、排熱回収に関する研究・開発が盛んに行われている。排熱回収は、使い切れずに本来は捨てられていた熱を再利用する技術である。例えば、ボイラを有するプラントでは、熱が排水・排ガス・廃蒸気などを介して各所で排熱として失われている。これらの熱を回収し再利用すればボイラ燃料の利用効率の向上につながるため、排熱回収は注目を集めいている。また、プラント効率の向上を目的に、以前は空冷式であったプラントの海水や河川水を利用した水冷式への切り替えが求められる場合もある。これら排水等からの排熱回収や、海水冷却などを行う主な装置として、各種の熱交換器が利用されている。
【０００３】
一般的な熱交換器の一種として、シェル＆チューブ型熱交換器が知られている。シェル＆チューブ型熱交換器は、シェル（外装）の内部に多数本のチューブを収容した形式の熱交換器である。シェル＆チューブ型熱交換器を開放式冷却塔における冷却水循環や海水冷却、その他排熱回収等に使用する際は、チューブ内に冷却水や海水や排水などの流体を通過させ、シェルの内部に水やフロンなどの熱媒体を流して熱交換を行うのが一般的である。これは汚れた冷却水や海水、排水や排ガスによって熱交換器が汚損した場合であっても、その汚損箇所が直管のチューブ内であればブラシ等を差し込んで機械的に容易に除去できるためである。
【０００４】
プラント等から排出される熱流体（排水・排ガス）、あるいは海水や河川水には多くの固形物が含まれている。これら固形物を含んだ流体は、上述したチューブ内に流す方式ではチューブの手前の集合部ですぐに閉塞してしまうため、使用できないおそれがある。そのため、空間の大きいシェル側に排水や排ガスを流す方式を採用する場合もある。しかしながら、シェル内に流体を通過させる際、固形物がチューブの外表面に付着してチューブの熱交換性能が低下するおそれがある。また隣接するチューブ同士の間に固形物が堆積し閉塞するおそれがある。ひとたびチューブに固形物が付着したり、また閉塞したりすると、チューブをシェルから引き出して清掃を行うことになるが、熱交換器は重量物であり、チューブの引出し作業等には精度が求められるため、規模の大きなメンテナンスが必要となる。このようなメンテナンスは、時間・費用の双方の点から損失が大きい。また、場所によっては熱交換器の搬出ルートを確保できないことも多い。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１に記載の熱交換器では、パイプ（チューブ）の表面についた汚れを効率的に除去する手段が備えられている。特許文献１の熱交換器には、まず、ジャケット（シェル）の内部に、複数の貫通孔を有するバッフル板が備えられている。このバッフル板は、各貫通孔にチューブをそれぞれ挿入させた状態で、チューブに沿って移動できるように設置される。そして、各貫通孔にはブラシが装着されていて、バッフル板をチューブに沿って移動させることで、ブラシでチューブの表面のススや湯アカを清掃する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−４２８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に記載の熱交換器では、約１０００℃の熱流体にも対応できる構成と記載されていることから、主に排ガスからの排熱回収を想定していて、材質に金属が用いられていると思われる。しかし、プラント等における排水（工場排水）からの排熱回収を主として行う場合、このような工場排水には酸・アルカリ廃液が含まれていることが多く、金属性の材質では腐食が懸念される。また、ブラシ等でススや湯アカなどを常時清掃していても、生物的なスケール（堆積物）の付着を完全に防ぐことは難しく、適宜に分解洗浄が必要となる。その際、材質が金属であると重量によって作業性が低下し、また装置の分解自体が困難になるおそれがある。
【０００８】
また、排水ピット等を流れる排水に有機成分が含まれている場合、滞留時間が約２０分を過ぎると微生物の細胞の増殖が指数関数的に進むことが知られている。このように排水中には細菌や水中微生物、苔や藻などが繁殖しやすく、それらを含んだ有機汚泥が発生しやすい。特に、浮遊性の有機汚泥が排水中に発生している場合、その有機汚泥がシェル内に取り込まれるとシェル内は短時間で閉塞してしまうおそれがある。またシェル内に流れの淀みが生じていると、そこでも微生物等の増殖が生じてそれらがチューブに付着成長する。さらには、それらがチューブ同士の間の空間を閉塞させるまで成長し、熱交換器の機能を低下させるおそれも生じる。ところが、金属は種類にもよるが一般に表面自由エネルギーが高いため、すなわち液体にぬれやすいため、特許文献１のような金属を用いた熱交換器では有機汚泥が付着しやすい傾向にあると考えられる。さらに有機汚泥は金属表面との間に強酸性環境を作り、孔食を生じさせる事が知られている。これは熱交換器に多く使用される銅管で特に多い現象である。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み、耐薬品性能が高く、また特に有機汚泥の付着を防ぐことのできるメンテナンス性に優れた熱交換器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換器の代表的な構成は、汚水または自然水と熱交換を行う熱交換器であって、樹脂製の多数本のチューブと、樹脂製かつ板状であって、チューブの外径とほぼ等しい内径に形成された複数の貫通孔を有し、複数の貫通孔のそれぞれにチューブを挿入させて設置される複数のバッフル板と、複数のバッフル板同士をつなぐ支持軸と、多数本のチューブの両端にそれぞれ接続されてチューブに熱媒体を流す一対の集合部と、多数本のチューブを含めた空間を密閉するシェルと、シェルに設けられてシェルの内部に排水を通過させる給水口および排水口と、を備え、複数のバッフル板は、支持軸を介してチューブに沿って摺動可能であることを特徴とする。
【００１１】
上記のチューブおよびバッフル板の材質には様々な樹脂を用いることができる。そのため、チューブおよびバッフルの耐薬品性は任意に高めることが可能である。また、表面自由エネルギーを低下させて有機汚泥の付着を抑えることもでき、この構成と合わせてバッフル板を摺動させることで、苔や藻を含む有機汚泥を容易に掻き取ることが可能になる。さらには、樹脂を多く用いているため全体的に軽量であって、バッフル板も軽いために容易に摺動させることが可能になる。
【００１２】
上記のバッフル板は、その縁に排水の経路を形成する切欠部を有し、複数のバッフル板は、それぞれの切欠部が隣接するバッフル板の切欠部とは反対側に位置するよう設置されるとよい。この構成によれば、隣接するチューブ同士の間の流体の流速（管間流速）を上げられ、また排水がチューブに直交するように流れるため、熱交換性能の向上を図ることができる。さらに、シェル内の流れの淀み点を無くすことができるため、固体の閉塞や微生物の増殖を抑制できる。
【００１３】
上記のチューブおよびバッフル板はポリプロピレン製であるとよい。ポリプロピレンは、耐薬品性に優れ、また表面自由エネルギーも低いために有機汚泥等の汚れがつきにくい。したがって、チューブおよびバッフル板の材質として好適に用いることができる。
【００１４】
上記のシェルは、全体または一部が透明材料で形成されていてもよい。例えば塩化ビニル樹脂などを用いてもよく、この構成によればシェル内におけるチューブやバッフル板の状態が視認可能になるため、熱交換器のメンテナンスがさらに容易になる。
【００１５】
上記の貫通孔は、チューブとの間に０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの隙間を形成するとよい。この構成によって、チューブが内圧で膨張している場合であってもバッフル板の摺動が可能になる。
【００１６】
上記の多数本のチューブ、複数のバッフル板、支持軸、一対の集合部は当該熱交換器の内部ユニットを成し、上記のシェルはさらに、シェルの端部を開放し内部ユニットを交換可能にするフランジを有しているとよい。この構成により、内部ユニットを容易に取り出して清掃し、または交換することが可能になる。
【００１７】
上記の支持軸は、シェルの外部に露出する把持部を有してもよい。把持部を操作することで、バッフル板は手動によって容易に摺動させることが可能になる。
【００１８】
上記の支持軸はシェルの外部にまで伸びていて、当該熱交換器はさらに、支持軸を軸方向に直線運動させるモータユニットを備えてもよい。モータユニットとして、直動モータを備えた構成や、ラック＆ピニオン機構を備えた構成により、バッフル板は支持軸を介した機械駆動によって容易に摺動させることが可能になる。
【００１９】
上記の支持軸はシェルの外部にまで伸びていて、支持軸はバッフル板に接触する領域におねじ部を有し、バッフル板はおねじ部に対応するめねじ部を有し、当該熱交換器はさらに、支持軸を回転させてバッフル板をねじ運動させ摺動させるモータユニットを備えてもよい。この構成によっても、バッフル板は機械駆動によって容易に摺動可能である。
【００２０】
上記のモータユニットは、支持軸の移動または回転を制御するリミットスイッチを有してもよい。このリミットスイッチによれば、支持軸の移動幅が簡単に制御できる。
【００２１】
上記のバッフル板は、その縁近傍に内部磁極部を有し、当該熱交換器はさらに、シェルの外部に内部磁極部と引き合う外部磁極部を備え、バッフル板は、外部磁極部の移動によって摺動してもよい。磁力を利用してバッフル板を移動させることで、上述したハンドル等の構成は設ける必要がなくなる。すなわち、シェルや集合部を貫通する部位を設ける必要がなくなるため、排水のシェルからの漏洩をより厳密に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、耐薬品性能が高く、また特に有機汚泥の付着を防ぐことのできるメンテナンス性に優れた熱交換器を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる熱交換器を概略的に示す図である。
【図２】図１の熱交換器の内部構成を示す図である。
【図３】図２（ａ）の熱交換器の内部構成の詳細を示す図である。
【図４】バッフル板を摺動させる過程を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる熱交換器を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態にかかる熱交換器を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態にかかる熱交換器を示す図である。
【図８】本発明の第５実施形態にかかる熱交換器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる熱交換器１００を概略的に示す図である。図１に示す熱交換器１００は、プラントの排水からの排熱回収や、海水や河川水を利用した冷却など、汚水または自然水との熱交換を目的としている。以下では、プラントの排水からの排熱回収に利用する場合を例に挙げて説明を行う。
【００２６】
まず、排水は排水槽１０２からポンプ（図示省略）によって、給水口１０４を通じてシェル１０６の内部へと送られる。このシェル１０６の内部には、後述するチューブ１１４（図２（ａ）参照）が多数本配列されていて、それらチューブ内には熱媒体が流されている。そして、排水がシェル内を通過する過程で、排水の熱はチューブ内の熱媒体に吸収され回収される。その後、熱交換後の排水は、排水口１０８から処理槽１１０へと送られる手順となっている。
【００２７】
排水槽１０２に集められている排水は、酸・アルカリ廃液を含んでいる場合がある。また、排水槽１０２の排水は排水ピット（側溝）などを通って集められている。特に、屋外の排水ピットでは周囲に昆虫類が集まりやすく、排水中にそれらの死骸や幼虫などが混入するおそれがある。また、有機成分を含む排水中には苔や藻、細菌なども繁殖しやすい。そのため、熱交換器１００のチューブ１１４には、細菌や水中微生物、苔や藻などが混在した有機汚泥１３６（図４（ａ）参照）が付着しやすく、短期間での定期的なメンテナンスが必要となる。
【００２８】
なお発明者らが確認したところ、チューブ１１４の付着物は髪の毛状に付着しており、チューブ１１４をシェル１０６から取り出して乾燥させると、ほうきによって個々の毛状の固まりごとに容易に落とすことができた。すなわち、チューブ１１４に付着した有機汚泥１３６は、表面に薄く付いているのではなく、個々に塊として付いていた。したがってシェル内においても、排水の流れで自然に離脱することはないものの、せん断方向（チューブの表面をすべるような方向）に若干の力を加えれば容易に除去することが可能であった。そこで、以下に説明する各実施形態の熱交換器は、日常的なメンテナンスを簡易に行い得る構成となっている。また定期的に装置の分解を伴うメンテナンスも必要なため、容易にチューブ等をシェルから取り出して乾燥作業等を行い得るよう考慮した構成となっている。
【００２９】
図２は、図１の熱交換器１００の内部構成を示す図である。図２（ａ）は熱交換器１００の全体を示す斜視図である。図２（ｂ）は熱交換器１００の内部構成を示す概略図であって、図２（ａ）の縦断面に対応している。
【００３０】
図２（ａ）では、シェル１０６を透過させて示している。図２（ａ）に示すように、シェル１０６の内部には、樹脂製のチューブ１１４が多数本配列されている。このチューブ１１４の周囲の空間はシェル１０６によって密閉されている。シェル１０６には給水口１０４および排水口１０８が設けられていて、シェル内には給水口１０４から排水口１０８に向かって排水が通過する。シェル１０６の端部にはフランジ１１２ａ・１１２ｂが設けられていて、フランジ１１２ａ・１１２ｂを開放させてチューブ１１４等の内部構造を取り外すことが可能になっている。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、チューブ１１４の両端は一対の集合部１１６・１１８に接続していて、これら集合部１１６・１１８によってチューブ１１４の内部には熱媒体が流される。集合部１１６は、内部が区画１１６ａと区画１１６ｂに分けられている。区画１１６ａには熱媒体の流入口１２０が設けられていて、この区画１１６ａからチューブ１１４ａなどへ熱媒体が流される。
【００３２】
チューブ１１４ａの先に接続する集合部１１８は内部が区分けされておらず、熱媒体は集合部１１８からチューブ１１４ｂへと流れる。これらチューブ１１４ａ・１１４ｂを流れる過程において、熱媒体はシェル内の排水の熱を吸収する。そして、チューブ１１４ｂの先の区画１１６ｂには熱媒体の流出口１２２が設けられていて、流出口１２２を通じて熱媒体は所定の設備に運ばれ、その熱が再利用される。
【００３３】
再び図２（ａ）を参照する。本実施形態では、排水と共に有機汚泥１３６（図４（ａ）参照）がシェル内に取り込まれた場合、およびチューブ１１４の表面に生物的なスケール（堆積物）が発生した場合であっても、その有機汚泥１３６などはバッフル板１２４を利用して容易に除去できる構成となっている。バッフル板１２４は樹脂製かつ板状の部材であって、チューブ上の各所に複数備えられている。バッフル板１２４はチューブ１１４に沿って摺動でき、これによってチューブ１１４に付着した有機汚泥１３６を掻き取ることが可能になっている。
【００３４】
図３は、図２（ａ）の熱交換器１００の内部構成の詳細を示す図である。図３（ａ）は、熱交換器１００から取り出した内部ユニット１２５を示している。この内部ユニット１２５は、多数本のチューブ１１４、複数のバッフル板１２４、バッフル板１２４をつなぐ支持軸１２６、および一対の集合部１１６・１１８を組み合わせることで構成されている。
【００３５】
従来の金属性の熱交換器では、集合部等はシェルに溶接されていて取り外すことはできなかった。しかし、本実施形態では、集合部１１６等は内部ユニット１２５としてカートリッジ状になっていて、図２（ａ）のフランジ１１２ａ・１１２ｂを開放して取り出すことができる。この構成により、チューブ１１４等は用意に取り外して清掃し、または交換することが可能になっている。また、乾燥作業などの従来は規模の大きかったメンテナンスも容易に行うことが可能である。
【００３６】
図３（ｂ）は、バッフル板１２４を明示するために、図３（ａ）の各チューブ１１４を省略した図である。図３（ｂ）に示すように、各バッフル板同士は、その中心が支持軸１２６によって、また縁側が複数のフレーム１２８によってつながれている。
【００３７】
各バッフル板は複数の貫通孔１３０を有している。貫通孔１３０はチューブ１１４（図３（ａ）参照）の外形とほぼ等しい内径に形成されている。図３（ａ）に示したように、バッフル板１２４は、複数の貫通孔１３０のそれぞれにチューブ１１４を挿入させ設置される。
【００３８】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の貫通孔１３０の断面図である。特にこの図３（ｃ）に示すように、本実施形態では、貫通孔１３０の内径はチューブ１１４の外形とほぼ等しいものの、チューブ１１４との間に僅か０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの隙間を形成するよう形成されている。この隙間は、チューブ１１４が内圧で膨張した場合であってもバッフル板１２４の摺動を可能にするための構成である。前述したが、有機汚泥１３６は、表面に薄く付いているのではなく、個々に塊として付いている。したがって、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの隙間があっても、専断方向に若干の力を加えれば容易に除去することが可能である。
【００３９】
また、図３（ｂ）に示すように、バッフル板１２４にはその縁に排水の経路を形成する切欠部１３２が設けられている。各バッフル板は、それぞれの切欠部１３２が隣接する他のバッフル板１２４の切欠部１３２とは反対側に位置するよう設置される。本実施形態では、切欠部１３２が上下反対に位置するよう各バッフル板１２４を設置しているが、各バッフル板１２４は切欠部１３２が左右反対側に位置するよう設置してもよい。これらは、シェル１０６内における排水の管間流速を上げるための構成である。また、これによって排水がチューブ１１４（図３（ａ）参照）に直交するように流れるため、合わせて熱交換性能の向上を図ることができる。さらには、この構成によってシェル内の流れの淀み点を無くすことができるため、固体の閉塞や微生物の増殖が抑制できる。
【００４０】
図４は、バッフル板１２４を摺動させる過程を示す図である。図４（ａ）に示すように、支持軸１２６は一部が集合部１１６を貫通してシェル１０６の外部に露出し、把持部１３４が設けられている。各バッフル板は、把持部１３４を操作することで、支持軸１２６を介して手動によって容易に摺動させることができる。なお、支持軸１２６と集合部１１６との間には排水の漏洩を防止するためのパッキンが備えられている。
【００４１】
図４（ｂ）は図４（ａ）の状態から支持軸１２６を引き出した図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の状態から支持軸１２６を押し入れた図である。これら図４（ｂ）・図４（ｃ）に示すように、バッフル板１２４をチューブ１１４に沿って摺動させることで、チューブ１１４に付着した有機汚泥１３６を掻き取り、排水の流れにのせて排水口１０８から排出させることができる。
【００４２】
チューブ１１４およびバッフル板１２４の材質には様々な樹脂を用いることができる。そのため、チューブ１１４およびバッフル板１２４の耐薬品性を任意に高めること、またそれらの表面自由エネルギーを低下させて有機汚泥１３６の付着を抑えることができる。例えば、本実施形態において、チューブ１１４およびバッフル板１２４はポリプロピレン製である。ポリプロピレンは、耐薬品性に優れ、また表面自由エネルギーも低いために有機汚泥１３６等の汚れがつきにくい。したがって、チューブ１１４およびバッフル板１２４の材質として好適である。
【００４３】
以上説明したように、当該熱交換器１００では、チューブ１１４およびバッフル板１２４がポリプロピレン製であること、またバッフル板１２４が摺動可能であることで、シェル内の有機汚泥１３６を容易に掻き取ることが可能になっている。さらには、樹脂を多く用いているため全体的に軽量であって、バッフル板１２４も軽いために容易に摺動させることが可能となっている。したがって、バッフル板１２４の摺動によるメンテナンスは、労力および費用などの負担が軽く日常的に行うことができ、これによって高い熱交換器性能が維持できる。
【００４４】
なお、各図面においてシェル１０６を透過させて表現したが、シェル１０６は実際に全体が透明であってもよく、また一部が透明であってもよい。例えば、材質に塩化ビニル樹脂などの透明材料を用いてもよく、この構成によればシェル内におけるチューブ１１４やバッフル板１２４の状態が視認可能になるため、熱交換器１００のメンテナンスがさらに容易になる。
【００４５】
また、把持部１３４の変形例として、ハンドルを設けることも可能である。例えば、回転可能なハンドルをシェル１０６の外部に設け、ハンドルを含んだリンク機構によって支持軸１２６を直線運動させバッフル板１２４を摺動させてもよい。このような構成によっても、バッフル板１２４は簡単な手動操作によって容易に摺動させることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態にかかる熱交換器２００を示す図である。図５に示すように、熱交換器２００は、機械駆動によってバッフル板１２４を摺動させる点において、第１実施形態と異なっている。
【００４７】
支持軸２０２はフランジ１１２ａを貫通してシェル１０６の外部に伸びている。そして、支持軸２０２の伸びた先にはモータユニット２０６が接続している。モータ２０６は、直動モータ２１０を備えている。直動モータ２１０は内部にボールねじ機構等を備えていて、支持軸２０２を直線運動させる。これにより、バッフル板１２４はチューブ１１４（図３（ａ）参照）に沿って摺動する。このように、熱交換器２００では、バッフル板１２４は支持軸２０２を介した機械駆動によって容易に摺動させることが可能になっている。
【００４８】
また、モータユニット２０６には、支持軸２０２と共に移動するリミット板２１４、およびリミット板２１４と対になって機能するリミットスイッチ２１６が備えられている。これらリミット板２１４およびリミットスイッチ２１６によれば、支持軸２０２の軸方向への移動幅が簡単に制御できる。
【００４９】
なお、モータユニット２０６は、支持軸２０２に設けられたカップリング２０４で支持軸２０２に連結しているため、容易に取り外すことができる。したがって、フランジ１１２ａを開放させて内部ユニット１２５（図３（ａ）参照）を取り外す際に作業を阻害するおそれはない。
【００５０】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態にかかる熱交換器３００を示す図である。図６に示す熱交換器３００は、モータユニット３０６の内部構成の点において、図５に示した熱交換器２００と異なっている。
【００５１】
図６に示すモータユニット３０６には、ピニオンギア３１２を有するモータ３１０、および支持軸２０２に設けられるラック３１４を備えている。このようなラック＆ピニオン機構よっても、支持軸２０２は軸方向に直線移動する。これらの構成を備えた熱交換器３００でも、バッフル板１２４を機械駆動によって容易に摺動させることができる。
【００５２】
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態にかかる熱交換器４００を示す図である。図７に示す熱交換器４００も、上記実施形態と同じく、機械駆動によってバッフル板４０６を摺動させることができる。
【００５３】
支持軸４０２にはバッフル板４０６に接触する領域におねじ部４０４が設けられている。そしてバッフル板４０６には、おねじ部４０４に対応するめねじ部４０８が設けられている。また、支持軸４０２にはモータユニット４１０が連結している。モータユニット４１０には支持軸４０２を回転させるモータ４１２が備えられている。バッフル板４０６にはチューブ１１４（図３（ａ）参照）が挿入されているため、回転不能である。そのため、支持軸４０２が回転すると、バッフル板４０６はねじ運動を起こしてチューブ１１４に沿って摺動する。このように、熱交換器４００においても、機械駆動によって支持軸４０２を回転させるだけでバッフル板４０６を容易に摺動させることが可能となっている。
【００５４】
なお、めねじ部４０８は各バッフル板に設けてもよいが、バッフル板同士は支持軸４０２およびフレーム１２８でつながっていて連動して摺動するため、めねじ部４０８は１つのバッフル板４０６にのみ設ける構成であってもよい。
【００５５】
また、モータユニット４１０にも、リミット板４１４およびリミットスイッチ２１６が設けられている。リミット板４１４はバッフル板４０６に連動して支持軸上をねじ運動する構成となっている。これらによれば、支持軸４０２の回転の制御を介してバッフル板４０６の移動幅を簡単に制御できる。
【００５６】
（第５実施形態）
図８は、本発明の第５実施形態にかかる熱交換器５００を示す図である。図８に示す熱交換器５００は、磁力を利用してバッフル板５０２を摺動させる点において、上記各実施形態と異なっている。
【００５７】
図８に示すように、バッフル板５０２にはその縁近傍に内部磁極部５０４が設けられている。そして、シェル１０６の外部には、内部磁極部５０４と引き合う外部磁極部５０６が設けられている。この外部磁極部５０６は、シェル１０６の外側にレール等を設けて取り付けられていてもよい。
【００５８】
なお、内部磁極部５０４および外部磁極部５０６は各バッフル板ごとに設けてもよいが、バッフル板同士は支持軸５０８およびフレーム１２８によって連動して摺動するため、内部磁極部５０４および外部磁極部５０６は１つのバッフル板５０２にのみ設ける構成であってもよい。
【００５９】
上記構成によれば、外部磁極部５０６を移動させることによってバッフル板５０２を摺動させることができる。これによって、熱交換器５００では、支持軸５０８は外部に露出していない。したがって、集合部５１０やフランジ５１２を支持軸５０８が貫通していないため、熱交換器５００であれば排水のシェル１０６からの漏洩をより厳密に防止することが可能できる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、プラント等の排水からの排熱回収、および海水や河川を利用した水冷却に利用可能な熱交換器に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００・２００・３００・４００・５００  …熱交換器、１０２  …排水槽、１０４  …給水口、１０６  …シェル、１０８  …排水口、１１０  …処理槽、１１２ａ・１１２ｂ・５１２  …フランジ、１１４・１１４ａ・１１４ｂ  …チューブ、１１６・１１８・５１０  …集合部、１１６ａ・１１６ｂ  …区画、１２０  …流入口、１２２  …流出口、１２４・４０６・５０２  …バッフル板、１２６・２０２・４０２・５０８  …支持軸、１２８  …フレーム、１３０  …貫通孔、１３２  …切欠部、１３４  …把持部、１３６  …有機汚泥、２０４  …カップリング、２０６・３０６、４１０  …モータユニット、２１０  …直動モータ、２１４・４１４  …リミット板、２１６  …リミットスイッチ、３１０・４１２  …モータ、３１２  …ピニオンギア、３１４  …ラック、４０４  …おねじ部、４０８  …めねじ部、５０４  …内部磁極部、５０６  …外部磁極部、
【図１】
2012207813.tif 000003
【図２】
2012207813.tif 000004
【図３】
2012207813.tif 000005
【図４】
2012207813.tif 000006
【図５】
2012207813.tif 000007
【図６】
2012207813.tif 000008
【図７】
2012207813.tif 000009
【図８】
2012207813.tif 000010