JPH0330680Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、工場等において、廃熱をもつた排ガ
スから熱を容易に回収できる装置に関するもので
ある。

（従来技術） 工場等から生じる廃熱をもつた排ガスからこの
熱を有効利用するため、排ガスが流れるダクト内
に廃熱回収用の熱交換器を設置することは知られ
ている。しかも熱交換器を排ガス流路に設けたダ
クトに、熱交換器の補修や回収熱量の制御のた
め、排ガスを熱交換器の上流側から下流側に迂回
させて流すバイパスダクトを設けたものが一般的
である。このような構成からなる従来の廃熱回収
装置の一例を、第１図に示す。第１図中、１はダ
クト、２はダクト１内にガス流路を横切つて設け
られた熱交換伝熱管、３は伝熱管入口管寄、４は
伝熱管出口管寄、５は熱交換伝熱管２の上流側の
ダクト１に設けられた３枚の回転板からなるダン
パー、６は熱交換伝熱管２の下流側にに設けられ
た３枚の回転からなるダンパー、７はダンパー５
の上流側とダンパー６の下流側とにおいてダクト
１に連通したバイパスダクト、８はバイパスダク
ト７内に設けられた３枚の回転板からなるダンパ
ーである。図示例の廃熱回収装置においてダクト
１の排ガス流路の切替は、ダンパー５，６とダン
パー８との連係操作によつて行われる。

しかし、従来の廃熱回収装置は、バイパスダク
ト７が長いため、非熱交換時の圧力損失が大きい
という問題があり、その上、長いバイパスダクト
に加え、排ガスの切替のために少なくとも３個の
ダンパーを必要となるので、装置全体が大変大掛
かりなものになるという欠点があつた。

（考案の目的） 本考案はかかる問題点を解消するためになされ
たもので、その目的は、設備の小型化そして製造
および運転費の低減が一層図られた廃熱回収装置
を提供することにあり、その技術的課題は、バイ
パスダクトの入口と出口を隣接させて流路を短縮
するとともに、ダンパーの設置数を減らすことに
ある。

（考案の構成） 本考案による廃熱回収装置は、廃熱をもつた排
ガスの流れるダクトの側方にバイパスダクトを該
ダクト内部と連続するように併設し、両ダクト間
の開口部においてバイパスダクトの入り口を出口
を連接して形成するとともい、間仕切板を開口部
中央よりバイパスダクト内部まで延設し、そそて
熱交換器の伝熱管をバイパスダクト内に排ガスの
流れを横切る方向に配設し、さらに二枚の板状ダ
ンパーを前記開口部の中央付近を中心として一緒
に回転可能に設け、バイパスダクトの出入口の同
時開放に関連してダクトの流路を遮断し、一方該
出入口の同時閉鎖に関連してダクトの流路を連通
するようにしたことを特徴とするものである。

（作用） 本考案では、バイパスダクトをダクトの側方に
連続して併設し、ダクトとバイパスダクトの間の
開口部にバイパスダクトの入口と出口を連接して
形成し、そして熱交換器をバイパスダクト内に設
けてなる。従つてバイパスダクトの長さをかなり
短縮でき、よつて装置全体をより小型にできる。
また非熱交換時、排ガスはダクト中を迂回するこ
となく流れるため、圧力損失も小さく、運転費の
低減につながる。

また、本考案では、２枚の板状ダンパーを回転
操作することにより、熱交換を行うときはそれぞ
れの板状ダンパーによりダクトの排ガス流路を遮
断して、排ガスをダクトに開口したバイパスダク
ト内に流し、一方、熱交換を行わないときはそれ
ぞれの板状ダンパーによりバイパスダクトの出入
口を閉鎖して、排ガスをダクト内に流す。また、
熱交換量を調整したいときは、２枚の板状ダンパ
ーの回転範囲を制御して、排ガス流をダクト内と
バイパスダクト内とに二つに分岐させる。さらに
またバイパスダクト内の熱交換器の設置数を増す
ことにより、熱交換量を増加しえる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

本考案に係る廃熱回収装置の第１実施例を示す
第２図において、１０は廃熱をもつた排ガスの上
昇流路であるダクト、１１はダクト１０に接続し
て併設されたバイパスダクトである。このバイパ
スダクト１１は、ダクト１０から内部中心に向つ
て延びる間仕切板１２によつてダクト１０内に開
口する出入口を形成した断面コ字形状のものであ
つて、流入した排ガスを内部形状に沿わせて上側
の出口に向けて第２図中矢印方向に流させるもの
である。また伝熱管１３がその中央部を間仕切板
１２の内側縁に当接させて、バイパスダクト１１
内に排ガスの流れを横切るように鉛直方向に設け
られている。

伝熱管１３は向流式熱交換器を構成するもので
あり、管の外周に多数のフイン１４を管の長さ方
向に並設したものからなる。この伝熱管１３中を
流れる熱交換用の被加熱流体は、バイパスダクト
１１外部からポンプ１５により配管１６を経て伝
熱管１３上側の伝熱管入口管寄１７に入り、そし
て伝熱管１３中に分配され、排ガスで加熱された
後、伝熱管１３下側の伝熱管出口管寄１８に入
り、そこから配管１９を経て系外に出るようにな
つている。このようにして、排ガスと被加熱流体
とを流すことにより、向流熱交換が行われるよう
になつている。

そして２枚の板状ダンパー２０，２１がそれぞ
れの一辺を間仕切板１２のダクト１０側の縁１２
ａに枢着して、この枢着部分を回転中心にして、
図示を省略したダンパー操作器によりダクト１０
内に回転自在に設けられている。上側のダンパー
２０はバイパスダクト１の出口を、そして下側の
ダンパー２１はバイパスダクト１１の入口をそれ
ぞれ開閉するものであり、しかもダンパー２０，
２１はそれぞれ、バイパスダクト１１の出入口を
開放した際、枢着部分と対向するダクト１０の内
壁面に突設された板状ストツパー２２の上下の縁
に当接して第２図中実線で示すようにダクト１０
の排ガス流路を遮断するようになつている。一
方、ダンパー２０，２１は、第２図中二点鎖線で
示したようにバイパスダクト１１の出入口を閉鎖
した際、ダクト１０の排ガス流路を連通させるよ
うになつている。

次に、上記構成からなる廃熱回収装置の作用を
述べる。

通常、上下のダンパー２０，２１は、第２図中
実線で示したようにストツパー２２に当接してダ
クト１０内の排ガス流路を遮断しているため、ダ
クト１０内を上昇してきた廃熱をもつた排ガスは
バイパスダクト１１内に流れ込む。流入した排ガ
スは、伝熱管１３の下部を通過する際熱交換さ
れ、そしてバイパスダクト１１内を第２図中矢印
方向に上昇し、伝熱管１３の上部を通過する際、
再度熱交換されて、バイパスダクト１１の出口か
ら出、ダクト１０内を流れて系外に出る。

熱交換を実施しない場合は、上下のダンパー２
０，２１がそれぞれ第２図中二点鎖線で示した位
置まで回転することにより、バイパスダクト１１
の出入口は閉鎖され、かつ、ダクト１０内に排ガ
ス通路が形成されるため、排ガスはそのままダク
ト１０内を流れて系外に出る。

第３図には本考案の第２実施例を示す。この廃
熱回収装置は被加熱流体の出口温度を制御できる
ものであり、第３図中、第２図と同一構成要素の
ものについては、第２図で用いた符号を付してそ
れらの説明は適宜省略する。

この廃熱回収装置は、第２図のものにおいて伝
熱管出口管寄１８から系外に延びる配管１９に温
度センサー２３を設け、ダンパー操作器２４を温
度調節計２５を介して温度センサー２３に電気的
に接続させてダクト１０外に設け、さらにダンパ
ー開閉機構２６をダンパー操作器２４にその作動
に連動させて設けたものからなる。ダンパー開閉
機構２６は、一端をダンパー操作器２４の作動レ
バー２７に枢着し他端側をダクト１０内に位置さ
せた連杆２８と、この連杆２８の他端と２枚のダ
ンパー２０，２１のそれぞれとを連結したリンク
２９，３０とからなり、作動レバー２７の前後方
向への振れ運動に連動して連杆２８をダクト１０
内を進退動させ、連杆２８の進退動を受けてリン
ク２９，３０を接近。離反させてダンパー２０，
２１の回転規制を行うものである。なお、連杆２
８がダクト１０に挿通している部分は、気密状態
とされている。第３図中、３１，３２はダクト１
０の内壁に設けられたストツパーである。

この廃熱回収装置によれば、被加熱流体の出口
温度を温度センサー２３で検出し、温度調節計２
５によりダンパー操作器２４の作動レバー２７の
振れ運動を制御して、ダンパー開閉機構２６によ
るダンパー２０，２１の動きを規制して、排ガス
の流れ方向をバイパスダクト１１側へのガス流と
ダクト１０の内壁とダンパー２０，２１との間隙
を通るガス流とに分けて、バイパスダクト１１内
に流入する排ガス量を変化せしめることができ
る。従つて、排ガスの流れ方向を分岐させること
により、伝熱管１３を通過する排ガスの量を変化
させ、伝熱管１３での熱交換量を増減し、被加熱
液体の出口温度を制御できる。

第４図は本考案の第３実施例を示したもので、
図中、第２図と同一符号を付した部材は第２図と
同じ部材を示す。この廃熱回収装置は、第２図の
伝熱管１３に加えてこれと同一の伝熱管１３′を
バイパスダクト１１内の奥行き側に平行に配置さ
せ、この伝熱管１３′の入口管寄１７′を分岐管３
３を介して配管１６に接続するとともに、出口管
寄１８′を分岐管３４を介して配管１９に接続し、
分岐管３３に介装したバルク３５と分岐管３３か
ら伝熱管１３寄りの配管１６に介装したバルブ３
６との切替により、伝熱管１３，１３′の一方あ
るいは両方を使用できるようにしたものである。
しかも伝熱管１３と伝熱管１３′とで形成される
空間内には、２枚の板状ダンパー３７，３８が、
伝熱管１３′の中央部でそれぞれの一辺を回転支
点にして、図中実線で示すように間仕切板１２の
延長線上に閉じ合わさつたときに上記空間を上下
に仕切り、また両開きして図中二点鎖線で示すよ
うにバイパスダクト１１の上下の内壁面に設けた
ストツパー３９，４０に当接したとき上記空間を
左右に画成できるように、回転可能に設けられて
いる。

上記廃熱回収装置において、２基の伝熱管１
３，１３′を使用する場合は、バイパスダクト１
１の出入口を開放した状態で図中実線で示すよう
に２枚のダンパー３７，３８を閉じ合せるととも
にバルブ３５，３６を開放する。バイパスダクト
１１中に流入した排ガスは図中矢印方向に流れ
て、伝熱管１３の下部、伝熱管１３′の下部、伝
熱管１３′の上部そして伝熱管１３の上部を順に
通過し、その際に熱交換が行われる。

また伝熱管１３のみを使用する場合は、伝熱管
１３′側のバルブ３５を閉じるとともに、伝熱管
１３側のバルブ３６を開放し、そして図中二点鎖
線で示すように２枚のダンパー３７，３８を両開
きさせて伝熱管１３と伝熱管１３′との間を画成
し、排ガスを伝熱管１３′側に流さないようにす
る。これにより、伝熱量の増減を達成し得る。

また３基以上の伝熱管を併設する場合も第４図
と同様にして行える。

第５図は変形例を示したもので、この廃熱回収
装置は向流熱交換を充実させるために、バイパス
ダクト１１内の伝熱管１３に対して排ガスが４回
通過するように、３枚の間仕切板４１，４２，４
３を、バイパスダクト１１の対向する内側壁から
中央に位置する伝熱管１３と交差するように上、
中、下段に交互に形成したものである。そしてダ
クト１０に通じるバイパスダクト１１の下側の入
口および上側の出口近傍に、出入口のそれぞれを
開閉するとともにダクト１０の排ガス流路の連
通・遮断を行うダンバー４４，４５を一辺を支点
として回転可能に設けている。第５図において、
第２図の部材と同一部材のものについては第２図
で用いた符号を付している。なお、第５図中、４
６，４７はバイパスダクト１１の内壁に設けられ
たダンパー４４，４５のストツパーである。

この廃熱回収装置によれば、伝熱管１３に対す
るガスの流れを４パスとすることにより、向流熱
交換を充実させて熱交換量を増加させることがで
きる。

（考案の効果） 本考案においては、バイパスダクトをダクトの
側方に連続して、入口と出口が連接するように併
設し、そしてその中に熱交換器を設けたことによ
り、バイパスダクトの長さを従来に比べ大幅に短
縮でき、よつて装置全体を大型小型にできる。ま
た非熱交換時、排ガスは迂回して流れないため、
圧力損失も小さく、運転費の低減も図られる。

また、本考案では、従来装置に比べて、ダンパ
ーの数を減らして排ガス流切替機構の簡易を図れ
る。しかも本考案装置によれば、ダクトの大きさ
の関係上熱交換基の設置数が制限されていた従来
装置に比べて、複数台の熱交換器を設置するため
のバイパスダクトの大きさを変えることにより容
易に対応することができる。

また本考案によれば、２枚の板状ダンパーの回
転範囲を制御することによりバイパスダクト内に
流れる排ガス流量を調整して、熱交換量を制御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の廃熱回収装置を示す縦断面図、
第２図は本考案の第１実施例を示す縦断面図、第
３図は本考案の第２実施例を示す縦断面図、第４
図は本考案の第３実施例を示す縦断面図、第５図
は変形例を示す縦断面図である。 １０……ダクト、１１……バイパスダクト、１
２……間仕切板、１３……伝熱管（熱交換器）、
２０，２１……板状ダンパー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 廃熱をもつた排ガスの流れるダクト１０の側方
   にバイパスダクト１１を該ダクト内部と連続する
   ように併設し、両ダクト間の開口部においてバイ
   パスダクトの入口と出口を連接して形成するとと
   もに、間仕切板１２を開口部中央よりバイパスダ
   クト内部まで延設し、そして熱交換器の伝熱管１
   ３をバイパスダクト内に排ガスの流れを横切る方
   向に配設し、さらに二枚の板状ダンパー２０，２
   １を前記開口部の中央付近を中心として一緒に回
   転可能に設け、バイパスダクトの出入口の同時開
   放に関連してダクトの流路を遮断し、一方該出入
   口の同時閉鎖に関連してダクトの流路を連通する
   ようにしたことを特徴とする廃熱回収装置。