(57)【要約】【課題】液ロスを削減するために流路内の残液を極力少なくして、切換え時の残液と液の混ざり部分の廃棄を削減するようにした流路の残液排出方法を提供すること。【解決手段】機器の流路１に残存する液を排出するに際し、エアーブローで流路１の排液をした後、流路１の末端弁を閉じてエアーにより流路内部を０．０５〜０．３ＭＰａまで加圧し、流路１が加圧された時点で流路の末端弁を開放し、所定時間経過後、流路の末端弁を閉じてエアー加圧及び末端弁の開放を繰り返し行うようにする。【選択図】図１
2009275998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の流路に残存する液を排出する流路の残液排出方法において、エアーブローで流路の排液をした後、流路の末端弁を閉じてエアーにより流路内部を０．０５〜０．３ＭＰａまで加圧し、流路が加圧された時点で流路の末端弁を開放し、所定時間経過後、流路の末端弁を閉じてエアー加圧及び末端弁の開放を繰り返し行うことを特徴とする流路の残液排出方法。
【請求項２】
複数枚の伝熱プレートを積層するとともに、各伝熱プレート間に一次液を流通させる一次液流路と、二次液を流通させる二次液流路とを形成し、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレートの液流路を遮断する隔壁に微小孔を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路を形成したプレート式熱交換器を用いることを特徴とする請求項１記載の流路の残液排出方法。
【請求項３】
流路を複数のブロックに分割する仕切弁を配設するとともに、該分割した流路をブロック毎に排液し、かつエアー加圧及び末端弁の開放を繰り返し行うことを特徴とする請求項１又は２記載の流路の残液排出方法。
【請求項４】
複数枚の伝熱プレートを積層するとともに、各伝熱プレート間に一次液を流通させる一次液流路と、二次液を流通させる二次液流路とを形成したプレート式熱交換器において、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレートの液流路を遮断する隔壁に微小孔を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路を形成したことを特徴とするプレート式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路の残液排出方法及びそれに用いるプレート式熱交換器に関し、特に、液ロスを削減するために流路内の残液を極力少なくして、切換え時の残液と液の混ざり部分の廃棄を削減するようにした流路の残液排出方法及びそれに用いるプレート式熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、残液を回収したり、凍結防止のために配管や機器内の液を回収もしくは排液する方法として数種の装置やシステムがあった。
残液を回収する方法としては、自重により上方から下方へ残液を回収する方法は周知の事実であり、その場合は時間がかかったり、配管勾配をつける等ライン構成が難しかったり、残液回収率が悪かった。
【０００３】
例えば、特許文献１にはピグシステム方法及びその装置が、また、特許文献２には配管内残液回収方法などがそれぞれ公開されている。
しかしながら、前者においてはピグをプレート式熱交換器に適用することができず、パイプ以外の機器等においては回収することができない。
また、後者においては、圧縮気体を衝撃的に所定圧力に達するよう空気を送り込む方法であるが、これは残液を回収する配管にいきなり衝撃的な圧力を加えることで回収する方法である。
この場合、圧力保持をするのにバッファータンク等が必要であり、また繰り返し行う際に圧縮気体の送液口までを圧力上昇させてからバルブをあけ、ラインの末端部ではエアー圧力の低下が起こるので効率が悪い。複雑な配管・機器になればなるほど比例的に残液量が増えていくこととなる。
【０００４】
また、特許文献２と同じようにエアーで液を回収又はドレンする方法として、特許文献３に記載の配管内水抜き装置及び配管内水抜きシステムがあるが、これにおいてはライン毎にドレンしているが、エアーの供給箇所は１箇所であり、各ラインに仕切弁がないために共存している配管があるので、効率的に抜くことができない。
以上は、基本的には配管（パイプ）内の残液ブロー方法であり、複雑機器の残液ブローには適用できていない。
【０００５】
一方、複雑な流路の機器においては、プレート式熱交換器の残液回収として特許文献４に記載のものがあるが、これにおいては、通路孔周辺部での液溜まり発生を回避するものであり、プレートのターン数が１回であれば回収できるがコストの問題より本来ターンは数回行われるのが常である。ターンがあった場合は、どうしても内部に溜まりができてしまうがその場合の残液回収については、良い方法は見出せていなかった。
【特許文献１】特開２００２−３０７０３２号公報
【特許文献２】特開平９−４００９２号公報
【特許文献３】特開平５−２０２５３９号公報
【特許文献４】特開２００２−１０７０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の流路の残液排出方法が有する問題点に鑑み、液ロスを削減するために流路内の残液を極力少なくして、切換え時の残液と液の混ざり部分の廃棄を削減するようにした流路の残液排出方法及びそれに用いるプレート式熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の流路の残液排出方法は、機器の流路に残存する液を排出する流路の残液排出方法において、エアーブローで流路の排液をした後、流路の末端弁を閉じてエアーにより流路内部を０．０５〜０．３ＭＰａまで加圧し、流路が加圧された時点で流路の末端弁を開放し、所定時間経過後、流路の末端弁を閉じてエアー加圧及び末端弁の開放を繰り返し行うことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、複数枚の伝熱プレートを積層するとともに、各伝熱プレート間に一次液を流通させる一次液流路と、二次液を流通させる二次液流路とを形成し、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレートの液流路を遮断する隔壁に微小孔を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路を形成したプレート式熱交換器を用いることができる。
【０００９】
また、流路を複数のブロックに分割する仕切弁を配設するとともに、該分割した流路をブロック毎に排液し、かつエアー加圧及び末端弁の開放を繰り返し行うことができる。
【００１０】
また、本発明の流路の残液排出方法に用いるプレート式熱交換器は、複数枚の伝熱プレートを積層するとともに、各伝熱プレート間に一次液を流通させる一次液流路と、二次液を流通させる二次液流路とを形成したプレート式熱交換器において、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレートの液流路を遮断する隔壁に微小孔を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の流路の残液排出方法によれば、機器の流路に残存する液を排出する流路の残液排出方法において、エアーブローで流路の排液をした後、流路の末端弁を閉じてエアーにより流路内部を０．０５〜０．３ＭＰａまで加圧し、流路が加圧された時点で流路の末端弁を開放し、所定時間経過後、流路の末端弁を閉じてエアー加圧及び末端弁の開放を繰り返し行うことから、流路中に残存する液をエアーと共に繰り返し排出することにより、流路内の残液を効率的に極力少なくすることができ、これにより、製品切換え時の残液と液の混ざり部分の廃棄を削減し、液運転立ち上げ時の液ロスを大幅に削減するとともに、この廃棄分を製品として扱えることにより収液率を大幅に向上させることができる。
また、廃液量を削減するとともに、廃液として消費される余分な液の製造も不要となり、産業廃棄物の削減とエネルギーコストの削減とで環境に対する効果もある。
そして、プレート式熱交換器のような複雑な流路を持つ機器に対しても、残液を排液したり残液を回収したりすることができる。
【００１２】
また、複数枚の伝熱プレートを積層するとともに、各伝熱プレート間に一次液を流通させる一次液流路と、二次液を流通させる二次液流路とを形成し、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレートの液流路を遮断する隔壁に微小孔を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路を形成したプレート式熱交換器を用いることにより、熱交換効率を低下させることなく、微小孔を含むバイパス流路を介して残存する液をエアーと共に排出することによって、残液が滞留しやすい複雑な流路の下部においても、残存する液をエアーと共に繰り返し排出することができる。
【００１３】
また、流路を複数のブロックに分割する仕切弁を配設するとともに、該分割した流路をブロック毎に排液し、かつエアー加圧及び末端弁の開放を繰り返し行うことにより、流路が長く複雑化している場合や複数の流路がある場合でも、仕切弁で分割した流路のそれぞれにエアーブロー供給口を適切に配置することにより、各ブロック毎に適切なエアーブロー時間や圧力、繰り返し数を設定するとともに、分割した流路を同時に効率よく排液することができる。
【００１４】
また、本発明の流路の残液排出方法に用いるプレート式熱交換器は、複数枚の伝熱プレートを積層するとともに、各伝熱プレート間に一次液を流通させる一次液流路と、二次液を流通させる二次液流路とを形成したプレート式熱交換器において、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレートの液流路を遮断する隔壁に微小孔を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路を形成することにより、熱交換効率を低下させることなく、微小孔を含むバイパス流路を介して残存する液をエアーと共に排出することによって、残液が滞留しやすい複雑な流路の下部においても、残存する液をエアーと共に繰り返し排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の流路の残液排出方法及びそれに用いるプレート式熱交換器の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図３に、本発明の流路の残液排出方法及びそれに用いるプレート式熱交換器の一実施例を示す。
この流路の残液排出方法は、機器の流路１に残存する液を排出するに際し、エアーブローで流路１の排液をした後、流路１の末端弁５（図３参照）を閉じてエアーにより流路内部を０．０５〜０．３ＭＰａまで加圧し、流路１が加圧された時点で流路の末端弁５を開放し、所定時間経過後、流路の末端弁５を閉じてエアー加圧及び末端弁５の開放を繰り返し行うようにする。
【００１７】
具体的には、配管や機器の流路１で、エアーブローで最初に所定時間（１〜３００秒程度）排液をした後、流路の末端弁５を閉じてエアー圧にて０．０５〜０．３ＭＰａの圧力で流路内を加圧し、所定の圧力（０．０５〜０．３ＭＰａ）になったら流路の末端弁５を開放する。
そして、所定時間（１〜３０秒）が過ぎたら、流路の末端弁５を再び閉じ、流路内加圧と末端弁５の開放を行うことを操り返して排液し、流路内の残液を１０Ｌ未満にすることで、製品運転時の切換えによる液ロスを削減することができる。
【００１８】
また、上記の流路１でプレート式熱交換器３を含む場合には、図２に示すように、本願発明の特殊構造を備えた（プレート式熱交換器３の伝熱プレート３３の隔壁３１に微小孔３２をあけた）プレート式熱交換器３を用いることによって、残液を削減したり残液を回収したりすることができる。
このプレート式熱交換器３は、複数枚の伝熱プレート３３を積層するとともに、各伝熱プレート３３間に一次液を流通させる一次液流路１ａと、二次液を流通させる二次液流路１ｂとを交互に形成している（図２では、一次液流路１ａの流れを矢印で示している。）。
そして、このプレート式熱交換器３は、一次液流路１ａの下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレート３３の液流路を遮断する隔壁３１に微小孔３２を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通（ショートサーキット）するバイパス流路２を形成するようにしている。
このように、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路２を形成したプレート式熱交換器３を用いることにより、熱交換効率を低下させることなく、微小孔３２を含むバイパス流路２を介して残存する液をエアーと共に排出することによって、残液が滞留しやすい複雑な流路の下部においても、残存する液をエアーと共に繰り返し排出することができる。
この微小孔３２は、１個又は複数個設けることができるが、その全開口面積は、通常の熱交換時の熱交換効率を低下させることがない僅かな液が通過し、かつ、残液を削減したり残液を回収したりすることができる大きさ、具体的には、液流路の断面積（液流路を遮断する隔壁３１の面積）の１／１０〜１／１００００程度、好ましくは、１／１００〜１／１０００程度に設定するようにする。
なお、バイパス流路２は、残存する液をエアーと共に排出する必要がある場合には、二次液流路１ｂにも同様に形成することができる。
【００１９】
また、流路１が長かったりする場合は、図３に示すように、流路１を複数のブロックに分割する仕切弁４を配設するとともに、該分割した流路１をブロック毎に排液し、かつエアー加圧及び末端弁５の開放を繰り返し行うこともできる。
上記の流路１でエアー供給口６を効率よく配置し、また流路１を配管や機器単位でブロック別に分け、ブロック毎にブロックに適するよう任意にエアーブロー時間・圧力・繰り返し数を設定し、１箇所〜複数箇所より同時に効率よく残液（残液）を削減（回収）することができる。
【００２０】
プレート式熱交換器やポンプ等を含むユニットにおいて、ホールド量約７３０Ｌの流路群で、流路１を複数個の仕切弁４で１０ブロックに分けるとともに、エアー供給口６を６箇所設け、２ブロックを同時にエアーブローを行った。
設定値としては、エアーブローで最初にブロック別にエアー圧力０．１８ＭＰａにて３０〜２４０秒の範囲で排液を行い、その後、末端弁５を閉じ、エアー圧が０．１８ＭＰａになった時点で末端弁５を開放し、ブロック別に１０〜２０秒が過ぎた時点で流路の末端弁５を閉じて加圧・開放をブロック別に２〜１２回繰り返した。
上記実施により、下記表１に示すように、配管や機器内の流路の残液を２Ｌ未満にすることができ、結果として、液置換時に残液と混ざった廃液量が通常８４０Ｌだったものが５０Ｌまでに抑えることができた。
これにより、従来の廃棄分（８４０−５０＝７９０Ｌ）を製品として扱えることになり、収液率を大幅に向上させることができる。
【表１】
2009275998.tif 000003
【００２１】
かくして、本実施例の流路の残液排出方法は、機器の流路１に残存する液を排出する流路の残液排出方法において、エアーブローで流路１の排液をした後、流路の末端弁５を閉じてエアーにより流路内部を０．０５〜０．３ＭＰａまで加圧し、流路１が加圧された時点で流路の末端弁５を開放し、所定時間経過後、流路の末端弁５を閉じてエアー加圧及び末端弁５の開放を繰り返し行うことから、流路中に残存する液をエアーと共に繰り返し排出することにより、流路内の残液を効率的に極力少なくすることができ、これにより、製品切換え時の残液と液の混ざり部分の廃棄を削減し、液運転立ち上げ時の液ロスを大幅に削減するとともに、この廃棄分を製品として扱えることにより収液率を大幅に向上させることができる。
また、廃液量を削減するとともに、廃液として消費される余分な液の製造も不要となり、産業廃棄物の削減とエネルギーコストの削減とで環境に対する効果もある。
そして、プレート式熱交換器３のような複雑な流路１を持つ機器に対しても、残液を排液したり残液を回収したりすることができる。
【００２２】
また、複数枚の伝熱プレート３３を積層するとともに、各伝熱プレート３３間に一次液を流通させる一次液流路１ａと、二次液を流通させる二次液流路１ｂとを形成し、下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを区画する伝熱プレート３３の液流路を遮断する隔壁３１に微小孔３２を穿設し、前記下方より上方へのターンがある液流路と上方より下方へのターンがある液流路とを、その下部位置において連通するバイパス流路２を形成したプレート式熱交換器３を用いることにより、熱交換効率を低下させることなく、微小孔３２を含むバイパス流路２を介して残存する液をエアーと共に排出することによって、残液が滞留しやすい複雑な流路の下部においても、残存する液をエアーと共に繰り返し排出することができる。
【００２３】
また、流路１を複数のブロックに分割する仕切弁４を配設するとともに、該分割した流路１をブロック毎に排液し、かつエアー加圧及び末端弁５の開放を繰り返し行うことにより、流路１が長く複雑化している場合や複数の流路１がある場合でも、仕切弁４で分割した流路１のそれぞれにエアーブロー供給口を適切に配置することにより、各ブロック毎に適切なエアーブロー時間や圧力、繰り返し数を設定するとともに、分割した流路１を同時に効率よく排液することができる。
【００２４】
以上、本発明の流路の残液排出方法及びそれに用いるプレート式熱交換器について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の流路の残液排出方法は、液運転前に流路内の残液を１０Ｌ未満にすることができ、液切換え運転時の混ざり排液を少なくすることで液ロスを削減する方法であるが、これはもちろん液運転終了後の残液回収にも使用することができる（１０Ｌ未満まで回収できる）。
また、圧縮エアーを無菌エアーにすることにより、流路内を無菌エアーで置換し菌の繁殖を防止することができる。
そして、極寒地においては、本発明の残液排出方法を実施することで凍結防止を図ることができ、機器の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の流路の残液排出方法の一実施例を示すタイムチャートである。
【図２】同残液排出方法をプレート式熱交換器に実施する場合を示し、（ａ）はプレート式熱交換器の分解説明図、（ｂ）は伝熱プレートの下部を示す拡大図、（ｃ）はプレート式熱交換器の断面図である。
【図３】複数の流路の残液排出方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    流路
１ａ  一次液流路
１ｂ  二次液流路
２    バイパス流路
３    プレート式熱交換器
３１  隔壁
３２  微小孔
３３  伝熱プレート
４    仕切弁
５    末端弁
６    エアー供給口
【図１】
2009275998.tif 000004
【図２】
2009275998.tif 000005
【図３】
2009275998.tif 000006