(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給側メインパイプと戻り側メインパイプとの間を、可撓性を有する複数の熱交換パイプで予め接続し、上記各熱交換パイプを折り曲げて、その屈曲部に対して上記供給側メインパイプと戻り側メインパイプとを同じ側に寄せるとともに、各熱交換パイプは、上記折曲部を境にして一方を供給側、他方を戻り側とし、これら供給側と戻り側とを交互に同じピッチで並べて構成したパイプマットと、複数のガイド溝を形成した可撓性を有する整列シートと、この整列シートに設ける可撓性を有する断熱材と、巻きつけ保持部材とを備え、上記パイプマットの熱交換パイプを、整列シートのガイド溝にはめ込んで整列させるとともに、上記熱交換パイプをはめ込んだガイド溝側の表面にはアルミなどの伝熱シートを貼り付け、この伝熱シートと反対側の整列シートの面には、可撓性を有する断熱材を取り付け、これらパイプマットおよび整列シートをタンクに巻き付け、上記伝熱シートを介して熱交換パイプをタンクに接触させるとともに、上記巻き付け保持部材によって、パイプマットおよび整列シートの巻き付け状態を保持する一方、供給側メインパイプを供給側ヘッダーに接続し、戻り側メインパイプを戻り側ヘッダーに接続したことを特徴とするタンク恒温器用のパイプユニット。
【請求項２】
整列シートには、ガイド溝と直交わる方向に複数のスリットを形成したことを特徴とする請求項１記載のタンク恒温器用のパイプユニット。
【請求項３】
熱交換パイプをはめ込んだ整列シートのガイド溝に、熱伝導率の高い熱伝導材を充填させたことを特徴とする請求項１または２に記載のタンク恒温器用のパイプユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、日本酒やビールなどを醸造するときに用いる発酵タンクに最適なタンク恒温器用のパイプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、日本酒造りにおいては、アルコール発酵時の温度管理が、日本酒の質を決める重要な要素になる。
すなわち、アルコール発酵というのは、温度の上昇とともに促進されるものであり、このアルコール発酵の促進具合によって、日本酒の質も決まる。そして、良質の日本酒を造るためには、アルコールの発酵速度を、所定の範囲に保つ必要がある。
ところが、アルコール発酵時には、熱が発生するため、そのままでは発酵タンク内の温度が高くなりすぎてしまい、良質の日本酒を造ることができない。
そこで、アルコール発酵時の発酵タンク内の温度を一定に保つ装置として、以下に説明するタンク恒温器が従来から知られている。
【０００３】
図７に示す従来例は、発酵タンク１の外周に、複数の熱交換パイプ２を並列に巻き付けている。すなわち、この熱交換パイプ２は、その両端にジョイント３，４を設けている。そして、この熱交換パイプ２を発酵タンク１に一本ずつ巻き付けて、ジョイント３を供給側ヘッダー５に接続し、ジョイント４を戻り側ヘッダー６に接続している。
したがって、上記のように複数の熱交換パイプ２を発酵タンク１に巻き付ける場合には、熱交換パイプ２の本数分だけパイプの巻き付け作業とジョイントの接続作業とを繰り返し行うことになる。
また、熱交換パイプ２は、ジョイント４，５をヘッダー５，６に接続することによってその両端を引っ張り、この張力によって発酵タンク１にしっかりと巻き付けるようにしている。
【０００４】
上記のようにして発酵タンク１に巻き付けた熱交換パイプ２には、供給側ヘッダー５から所定温度の冷却水を供給するようにしている。この冷却水は、熱交換パイプ２内を通過する過程で発酵タンク１側の熱を奪い、戻り側ヘッダー６を介してタンクに戻される。
【０００５】
なお、上記のように複数の熱交換パイプ２を発酵タンク１に並列に巻き付けているのは、以下の理由からである。
すなわち、一本の熱交換パイプで、発酵タンクの外周を全部覆うと、パイプがどうしても長くなる。パイプが長くなると、その下流側の流体の温度が高くなる。このように流体が高温になれば、十分な冷却効果が得られない。
しかし、上記のように発酵タンクに複数のパイプを並列に巻き付ければ、パイプ一本一本の長さを短くできる。パイプが短くなれば、その下流側における流体の温度上昇が抑えられる。つまり、複数の熱交換パイプ２を並列に巻き付けた方が、高い冷却効果を得られる。
このような理由から、複数の熱交換パイプ２を発酵タンク１に並列に巻き付けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記熱交換パイプ２は、アルコール発酵時のみ用いられるものであり、常に発酵タンク１に巻き付けておくものではない。すなわち、熱交換パイプ２は、アルコール発酵毎に発酵タンク１に巻き付けられ、アルコール発酵が終われば発酵タンク１から取り外される。
ところが、上記したように、熱交換パイプ２を発酵タンク１に巻き付けるときには、パイプの本数分だけその巻き付け作業とジョイント４，５の接続作業とを繰り返し行わなければならないので、非常に作業が大変だった。
特に、大型のタンクでその表面積が大きい場合には、巻き付ける熱交換パイプ２の本数も増えるので、より作業が大変だった。
この発明の目的は、熱交換パイプをタンクに巻き付けるときの作業が簡単にできるタンク用恒温器用のパイプユニットを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、供給側メインパイプと戻り側メインパイプとの間を、可撓性を有する複数の熱交換パイプで予め接続し、上記各熱交換パイプを折り曲げて、その屈曲部に対して上記供給側メインパイプと戻り側メインパイプとを同じ側に寄せるとともに、各熱交換パイプは、上記折曲部を境にして一方を供給側、他方を戻り側とし、これら供給側と戻り側とを交互に同じピッチで並べて構成したパイプマットと、複数のガイド溝を形成した可撓性を有する整列シートと、この整列シートに設ける可撓性を有する断熱材と、巻きつけ保持部材とを備え、上記パイプマットの熱交換パイプを、整列シートのガイド溝にはめ込んで整列させるとともに、上記熱交換パイプをはめ込んだガイド溝側の表面にはアルミなどの伝熱シートを貼り付け、この伝熱シートと反対側の整列シートの面には、可撓性を有する断熱材を取り付け、これらパイプマットおよび整列シートをタンクに巻き付け、上記伝熱シートを介して熱交換パイプをタンクに接触させるとともに、上記巻き付け保持部材によって、パイプマットおよび整列シートの巻き付け状態を保持する一方、供給側メインパイプを供給側ヘッダーに接続し、戻り側メインパイプを戻り側ヘッダーに接続したことを特徴とする特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、整列シートには、ガイド溝と直交する方向に複数のスリットを形成したことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、上記第１、２の発明において、熱交換パイプをはめ込んだ整列シートのガイド溝に、熱伝導率の高い熱伝導材を充填させたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜６に基づいてこの発明の実施例を説明する。
図１に示すように、発酵タンク１の外周にパイプユニットＡを巻き付けている。このパイプユニットＡは、パイプマットｍ、整列シート１１、断熱材１２および伝熱シート１３を重ね合わせて構成されている。
【００１１】
上記パイプマットｍは、図２に示すように、樹脂製の供給側メインパイプ７と戻り側メインパイプ８とを、同じく樹脂製でしかも可撓性を備えた複数の熱交換パイプ９で並列に接続したものであり、これら複数の熱交換パイプ９は、供給側メインパイプ７および戻り側メインパイプ８に、所定のピッチで接続されている。そして、熱交換パイプ９の一部を折り曲げるとともに、その折曲部９ａを境にして一方を供給側、他方を戻り側として、これら供給側と戻り側とを交互に同じピッチで並べている。
なお、上記のように熱交換パイプ９を折り曲げているのは、供給側メインパイプ７と戻り側メインパイプ８とを片側に寄せるためであるが、その理由については後で説明する。
【００１２】
上記のように並べた熱交換パイプ９は、可撓性を有するため曲がりやすく、そのままでは同じピッチを保てない。
そこで、図３に示すように、整列シート１１に、熱交換パイプ９と同じ本数のガイド溝１０を同じピッチで形成し、このガイド溝１０に熱交換パイプ９をはめ込んでいる。
このようにすれば、並列に接続された熱交換パイプ９が、同じピッチに保たれるので、パイプマットｍの幅方向の温度分布を均等になる。
【００１３】
また、上記整列シート１１は、可撓性を備えた樹脂製で、しかも、ガイド溝１０と直交する方向には複数のスリットｓを形成している。このようにスリットｓを形成したのは、整列シート１１を丸めやすくするためである。
なお、整列シート１１としては、図４に示すように、複数の突部２０によって、ガイド溝１０とスリットｓとを構成したものでもよい。
また、整列シート１１のガイド溝１０には、熱交換パイプ９が簡単にはずれないようにする突起などを形成してもよい。
【００１４】
上記のように熱交換パイプ９を整列シート１１のガイド溝１０にはめ込んだら、図５に示すように、このガイド溝１０にシリコーン樹脂などからなる粘性の高い熱伝導材２１を充填する。そして、この熱伝導材２１によって、熱交換パイプ９の周りを覆う。
上記熱伝導材２１は、熱伝導率が高く、かつ、それが固まったときでも所定の柔軟性を有するものである。
また、熱伝導材２１としては、シリコーン樹脂に金属粉や炭素粉などを混ぜたものでもよい。つまり、熱伝導材２１は、熱伝導率が高くて、かつ、それが固まったときにも十分な柔軟性を有するものであればよい。
【００１５】
上記のようにガイド溝１０に熱伝導材２１を充填したら、整列シート１１の上面に、熱伝導率の高いアルミ箔などからなる伝熱シート１３を貼り付ける。
このとき、伝熱シート１３と熱交換パイプ９との間には、熱伝導材２１が充填されているので、伝熱シート１３は、熱交換パイプ９と熱伝導材２１との両方に接触することになる。
上記のように熱交換パイプ９だけでなく、熱伝導材２１も伝熱シート１３に接触すれば、熱交換パイプ９の熱が、熱伝導材２１を介して効率よく伝熱シート１３に伝えられる。
【００１６】
一方、整列シート１１の熱交換パイプ９をはめ込んだ面と反対側には、可撓性を有する断熱材１２を設けている。この断熱材１２は、図６に示すように、整列シート１１よりもその一端を長くして、この長くした部分に上記供給側メインパイプ７と戻り側メインパイプ８を位置させている。
なお、図２に示すように、供給側メインパイプ７には流入パイプ１４を接続し、その先端にジョイント１５を設けている。また、戻り側メインパイプ８には流出パイプ１６接続し、その先端にジョイント１７を設けている。
【００１７】
上記のようにしたパイプユニットＡを、その全長Ｌを発酵タンク１の外周とほぼ同じ長さにし、その幅Ｗを発酵タンク１の高さとほぼ同じ長さにしている。このような寸法にすることで、発酵タンク１の外周をパイプユニットＡによってすっぽりと覆えるようにしている。
また、上記断熱材１２には、ベルト１８，１８とバックル１９，１９とを設け、これらベルト１８，１８とバックル１９，１９とを連結するようにしている。
【００１８】
上記のようにしたパイプユニットＡは、図１に示すように発酵タンク１の外周に巻いて、ベルト１８，１８とバックル１９，１９とを連結することによって、発酵タンク１にしっかりと巻き付けている。
発酵タンク１にパイプユニットＡをしっかりと巻き付けたら、ジョイント部材１５を供給側ヘッダー５に接続し、ジョイント部材１７を戻り側ヘッダー６に接続する。
このようにして、パイプユニットＡを発酵タンク１に巻き付ける作業が完了する。
なお、上記のようにパイプユニットＡを発酵タンク１に巻き付けるときには、伝熱シート１３と発酵タンク１とが接するようにしている。
【００１９】
この実施例によれば、パイプユニットＡを発酵タンク１に巻き付けるときに、ジョイント１５，１７をヘッダー５，６に接続するだけでいいので、接続箇所が２カ所で足りる。
したがって、複数の熱交換パイプ２のそれぞれをヘッダー５，６に接続しなければならなかった前記従来例に比べて接続作業が簡単にできる。
また、発酵タンク１に熱交換パイプ９を巻き付ける作業も、パイプユニットＡを一回巻き付けるだけで足りるので、複数の熱交換パイプ２を一本ずつ発酵タンク１に巻き付けなければならなかった前記従来例より巻き付け作業も簡単にできる。
【００２０】
さらに、前記従来例では、熱交換パイプ２をその張力によって発酵タンク１にしっかりと巻き付けていたが、この方法だと、熱交換パイプ２の巻き付け具合によってそれがたるんだりすると、熱交換パイプ２がずり落ちるという問題があった。また、熱交換パイプ２を巻き付けるときに、それがたるむと、ジョイント３，４がヘッダー５，６に届かなかくなるという問題もあった。
しかし、この実施例では、ベルト１８とバックル１９とを連結することによって、パイプマットＡをしっかりと発酵タンク１に巻き付けることができるので、上記のような問題がない。
【００２１】
さらに、この実施例では、パイプマットｍの供給側メインパイプ７と戻り側メインパイプ８とを片側に寄せているので、パイプユニットＡを発酵タンク１に巻き付たときでも、これら両メインパイプ７，８の位置関係は変わらない。
そのため、メインパイプ７，８に接続したパイプ１４，１５を、予めヘッダー５，６に接続しておいて、パイプユニットＡを発酵タンク１に巻き付けることもできる。このようにパイプマットＡを予めヘッダー５，６側に接続しておけば、発酵タンク１に巻き付けるときの作業が、パイプマットＡの巻き付け作業だけで足りるので、より作業性がよい。
【００２２】
なお、上記ベルト１８，１８およびバックル１９，１９が、この発明の巻き付け保持部材を構成する。
そして、この実施例では、ベルト１８，１８およびバックル１９，１９を断熱材１２に取り付けているが、整列シート１１やパイプマットｍに取り付けてもよく、また、パイプマットＡとは別にベルト状のものを用いてパイプユニットＡを発酵タンク１にしっかり締め付けるようにしてもよい。
【００２３】
上記のようにして発酵タンク１に巻き付けられたパイプユニットＡには、供給側ヘッダー５からの冷却水が、流入パイプ１４→供給側メインパイプ７→熱交換パイプ９→戻り側メインパイプ８→流出パイプ１６→戻り側ヘッダー６の順に導かれる。そして、熱交換パイプ９を冷却水が通過する過程で熱交換が行われる。この実施例では、並列に接続した複数の熱交換パイプ９を同じピッチに保つことで、パイプマットｍの幅方向の温度分布を均等にし、しかも、このパイプマットｍは、伝熱シート１３を介して発酵タンク１に接触させているので、発酵タンク１内をバランスよく冷却させることができる。
【００２４】
また、パイプユニットＡの外側に、断熱材１２を設けているので、パイプマットｍが外気に直接触れない。そのため、以下の効果を得ることができる。
すなわち、アルコール発酵時に発生する熱によって、工場内の室温も高くなるが、仮に、この高温の外気にパイプマットｍがさらされてしまうと、この外気によって冷却水の温度が上がってしまう。温度が上がれば、発酵タンク１に対する冷却効率も低下してしまう。
しかし、この実施例では、断熱材１２によってパイプマットｍが直接外気に触れないようにしているので、冷却水の温度上昇を抑えることができる。
【００２５】
なお、この実施例では、パイプユニットＡをアルコール発酵の際に使用する発酵タンク１に巻き付けているが、このパイプユニットＡは、流体などを貯留する貯留タンクにも用いることができる。
また、このパイプユニットＡは、冷却用に限らず、保温用にも加熱用にも用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、複数の熱交換パイプをタンクに巻き付ける場合に、供給側メインパイプを供給側ヘッダーに接続し、戻り側メインパイプを戻り側ヘッダー管に接続するだけで足りる。
したがって、複数の熱交換パイプをヘッダーにそれぞれ接続しなければならなかった前記従来例よりも接続作業が簡単にできる。
また、パイプユニットに複数の熱交換パイプを組み込み、この熱交換パイプを整列シートのガイド溝にはめ込んで整列させているので、複数の熱交換パイプを一度にタンクに巻き付けることができる。
このため、複数の熱交換パイプを一本ずつタンクに巻き付けなければならなかった前記従来例よりも巻き付け作業が簡単にできる。
特に、パイプマットにおいて、熱交換パイプを折り曲げて、供給側メインパイプと戻り側メインパイプとを片側に寄せているので、パイプユニットをタンクに巻きつけたときたときでも、これら両メインパイプの位置関係は変わらない。
そのため、両メインパイプに、予め、供給側ヘッダーや戻り側ヘッダーを接続しておくこともでき、タンクへのパイプマットの巻き付け作業性を、よりよくすることができる。
【００２７】
しかも、伝熱シートをタンクの表面に接触させているので、高い熱交換率を得ることができる。そのうえ、タンクに巻き付けたパイプマットの外周を、断熱材によって覆い、パイプマットが直接外気に触れないようにしているので、外気の影響を受けず、高い熱交換率を得ることができる。
さらに、巻き付け保持部材を備え、これによってパイプユニットを簡単にタンクに取り付けることができるので、パイプユニット着脱時の作業性がよい。
【００２８】
第２の発明によれば、ガイド溝と直交する方向に、複数のスリットを形成することによって、整列シートを丸めやすくしている。このように整列シートを丸めやすくしたので、パイプユニットを簡単に、タンク外周にぴったり巻き付けることができる。
第３の発明によれば、熱交換パイプの熱を、熱伝導材を介してタンクに伝えることができるので、高い熱効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パイプユニットＡを発酵タンク１に巻き付けた状態を示す斜視図である。
【図２】パイプユニットＡの平面図である。
【図３】パイプユニットＡの構造を示す斜視図である。
【図４】複数の突部２０を備えた他のパイプユニットＡの構造を示す斜視図である。
【図５】パイプユニットの部分断面図である。
【図６】パイプユニットの側面図である。
【図７】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
ｍ  パイプマット
ｓ  スリット
１  発酵タンク
５  供給側ヘッダー
６  戻り側ヘッダー
７  供給側メインパイプ
８  戻り側メインパイプ
９  熱交換パイプ
１０  ガイド溝
１１  整列シート
１２  断熱材
１３  伝熱シート
１８  この発明の巻き付け保持部材を構成するベルト
１９  この発明の巻き付け保持部材を構成するバックル
２１  熱伝導材
【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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【図７】
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