JPS6071897A - 熱交換システム - Google Patents
熱交換システムInfo
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- JPS6071897A JPS6071897A JP58178239A JP17823983A JPS6071897A JP S6071897 A JPS6071897 A JP S6071897A JP 58178239 A JP58178239 A JP 58178239A JP 17823983 A JP17823983 A JP 17823983A JP S6071897 A JPS6071897 A JP S6071897A
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- JP
- Japan
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- temperature
- hot water
- heat
- heat exchanger
- temperature sensor
- Prior art date
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- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0012—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste water or from condensates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/56—Heat recovery units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control For Baths (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高い熱交換率にて熱交換し得る熱交換システ
ムに関するものである。
ムに関するものである。
従来、家庭用の風呂においては、使用後浴槽内の湯はそ
のまま放置され翌朝には水道の水の温度程度の低い温度
にまで低下している。したがって翌日使用する時には、
そのまま沸かすか水を取換えて沸かしており、多量の熱
が放熱されて無駄に（１） 棄てられていた。このような無駄をなくすために、本発
明の発明者は第１図に示すような構成の熱交換器と貯湯
槽を用いた給湯システムを開発した。
のまま放置され翌朝には水道の水の温度程度の低い温度
にまで低下している。したがって翌日使用する時には、
そのまま沸かすか水を取換えて沸かしており、多量の熱
が放熱されて無駄に（１） 棄てられていた。このような無駄をなくすために、本発
明の発明者は第１図に示すような構成の熱交換器と貯湯
槽を用いた給湯システムを開発した。
それは図示するように浴槽１内の湯を熱交換器２を介し
て放熱を出来る限り小さくした貯湯槽５に温水として蓄
えるようにしたものである。つまり浴槽１内の湯を循環
ポンプ４を運転して１次循環路３により熱交換器２を通
して循環させ、一方給水源よりの水を循環ポンプ７を運
転して２次循環路６により熱交換器２および貯湯槽５を
通して循環させる。これによって浴槽１内の湯の熱量は
、熱交換器２により熱交換され貯湯槽５内に湯水として
蓄えられる。
て放熱を出来る限り小さくした貯湯槽５に温水として蓄
えるようにしたものである。つまり浴槽１内の湯を循環
ポンプ４を運転して１次循環路３により熱交換器２を通
して循環させ、一方給水源よりの水を循環ポンプ７を運
転して２次循環路６により熱交換器２および貯湯槽５を
通して循環させる。これによって浴槽１内の湯の熱量は
、熱交換器２により熱交換され貯湯槽５内に湯水として
蓄えられる。
しかしこの方法にては、貯湯槽５内の湯水は循環によっ
て攪拌されしたがってこの貯湯槽５内の下部の水の温度
も比較的高くなる。そのために熱交換器２へ供給される
水の温度は比較的高くなる。
て攪拌されしたがってこの貯湯槽５内の下部の水の温度
も比較的高くなる。そのために熱交換器２へ供給される
水の温度は比較的高くなる。
一方浴槽１内の湯の温度は熱交換により一部熱を放出す
るために低下す。そのために比較的短時間の間にまた浴
槽内の温度があまり低下しない間に（２） 温度差がなくなり熱交換が出来なくなる。つまりこの方
法での熱交換による使用後の湯の熱の再利用は、可能で
あっても十分であるとはいえない。
るために低下す。そのために比較的短時間の間にまた浴
槽内の温度があまり低下しない間に（２） 温度差がなくなり熱交換が出来なくなる。つまりこの方
法での熱交換による使用後の湯の熱の再利用は、可能で
あっても十分であるとはいえない。
又前記のような限りある熱源の再利用とは異り、はぼ一
定温度にて供給される熱源を熱交換器を用いて熱交換し
て利用する場合に熱交換によって得られる温水の温度は
、熱源の温度より可成り低下する。そのために出来る限
り有効に熱交換が可能なような熱交換器が用いられるが
、そのような熱交換器は、構造が複雑になり高価に々る
。また熱交換器の構造が複雑になると湯垢等がたまり易
く、内部の掃除が面倒になる。しかもこのような複雑な
構造の熱交換器を用いたとしても一定の温度の低下はさ
けられない。
定温度にて供給される熱源を熱交換器を用いて熱交換し
て利用する場合に熱交換によって得られる温水の温度は
、熱源の温度より可成り低下する。そのために出来る限
り有効に熱交換が可能なような熱交換器が用いられるが
、そのような熱交換器は、構造が複雑になり高価に々る
。また熱交換器の構造が複雑になると湯垢等がたまり易
く、内部の掃除が面倒になる。しかもこのような複雑な
構造の熱交換器を用いたとしても一定の温度の低下はさ
けられない。
本発明の目的は、熱交換器と貯湯槽を備え熱交換器の１
次側入口と２次側出口の温度を測定しこれら温度差に反
比例する流量にて２次側循環路を循環させることによっ
て高い温度にて又高い熱回収率にて熱交換を行なうよう
にしだ熱交換システムを提供することにある。
次側入口と２次側出口の温度を測定しこれら温度差に反
比例する流量にて２次側循環路を循環させることによっ
て高い温度にて又高い熱回収率にて熱交換を行なうよう
にしだ熱交換システムを提供することにある。
（３）
以下使用済みの浴槽内の湯の熱回収再利用のために本発
明の熱交換システムを適用した給湯装置を例とした本発
明の実施例にもとづいて本発明の山谷を詳細に説明する
。第２図は本発明の熱交換システムを適用した給湯装置
の構成を示す図で、１は浴槽、２は熱交換器、３は１次
循環路を形成する１次配管、５は貯湯槽、６は２次循環
路を形成する２次配管であってこれらは、第１図に示す
ものと実質上同じである。又１１は１次循環路の熱交換
器入日付近に設けた第１の温度センサー、１２は２次循
環路の熱交換器出口付近に設けた第２のに設けた第３の
温度センサー、１４は第１．第２゜第３の各温度センサ
ーよりの信号をもとにポンプ等の運転をコントロールす
るコントローラー、１５は１次循環路に設けられた循環
ポンプ、１６は２次循環路に設けた流量可変循環ポンプ
で第１の温度センサー１１によりめられた温度と第２の
温度センサー１２によりめられた温度との差により流量
が変えられる。例えばこの流量可変循環ポンプ１６（４
） は、これを駆動する駆動モーターの回転数が前記の第１
の温度センサーと第２の温度センサーにて検出された両
温度の温度差（具体的には温度差に反比例する値）に応
じて変化するように構成されている。又１７はバルブ、
１８は水源に接続する配管、１９は他の熱源により加熱
された温水を供給する配管、加は給水配管である。
明の熱交換システムを適用した給湯装置を例とした本発
明の実施例にもとづいて本発明の山谷を詳細に説明する
。第２図は本発明の熱交換システムを適用した給湯装置
の構成を示す図で、１は浴槽、２は熱交換器、３は１次
循環路を形成する１次配管、５は貯湯槽、６は２次循環
路を形成する２次配管であってこれらは、第１図に示す
ものと実質上同じである。又１１は１次循環路の熱交換
器入日付近に設けた第１の温度センサー、１２は２次循
環路の熱交換器出口付近に設けた第２のに設けた第３の
温度センサー、１４は第１．第２゜第３の各温度センサ
ーよりの信号をもとにポンプ等の運転をコントロールす
るコントローラー、１５は１次循環路に設けられた循環
ポンプ、１６は２次循環路に設けた流量可変循環ポンプ
で第１の温度センサー１１によりめられた温度と第２の
温度センサー１２によりめられた温度との差により流量
が変えられる。例えばこの流量可変循環ポンプ１６（４
） は、これを駆動する駆動モーターの回転数が前記の第１
の温度センサーと第２の温度センサーにて検出された両
温度の温度差（具体的には温度差に反比例する値）に応
じて変化するように構成されている。又１７はバルブ、
１８は水源に接続する配管、１９は他の熱源により加熱
された温水を供給する配管、加は給水配管である。
次に以上のような構成の本発明の熱交換システムの作用
について説明する。まず１次側の循環ポンプ１５を運転
し、第１の温度センサー１１により検出された温度と第
３の温度センサー１３により検出された温度の差が一定
値例えば７°Ｃ以上になると循環ポンプ１５のスイッチ
が自己保持されこのポンプの運転が持続される。これに
よって与熱側である浴槽１内の湯は１次循環路３を通っ
て一定流量（バルブ１７の調整によって調整された最も
望ましい流量）にて循環される。又第１の温度センサー
１１により検出された温度の信号と第２の温度センサー
１２により検出された温度の信号がコントローラー１４
に送られここで両温度の差がめられそれ（５） に反比例した信号が流量可変循環ポンプ１６へ送られる
。例えば温度差に反比例しだ電流が流量可変循環ポンプ
１６を駆動するモーターへ供給される。
について説明する。まず１次側の循環ポンプ１５を運転
し、第１の温度センサー１１により検出された温度と第
３の温度センサー１３により検出された温度の差が一定
値例えば７°Ｃ以上になると循環ポンプ１５のスイッチ
が自己保持されこのポンプの運転が持続される。これに
よって与熱側である浴槽１内の湯は１次循環路３を通っ
て一定流量（バルブ１７の調整によって調整された最も
望ましい流量）にて循環される。又第１の温度センサー
１１により検出された温度の信号と第２の温度センサー
１２により検出された温度の信号がコントローラー１４
に送られここで両温度の差がめられそれ（５） に反比例した信号が流量可変循環ポンプ１６へ送られる
。例えば温度差に反比例しだ電流が流量可変循環ポンプ
１６を駆動するモーターへ供給される。
この場合、初めは１次配管３により熱交換器２へ送られ
て来る湯の温度は高く（例えば４０°Ｃ）一方策２次配
管６の熱交換器出口の温度は十分熱交換されていないた
め低い。そのため第１の温度センサー１１と＄２の温度
センサー１２とで検出される温度差は比較的大である。
て来る湯の温度は高く（例えば４０°Ｃ）一方策２次配
管６の熱交換器出口の温度は十分熱交換されていないた
め低い。そのため第１の温度センサー１１と＄２の温度
センサー１２とで検出される温度差は比較的大である。
したがってコントローラー１４よりの出力信号は極めて
小で流量可変循環ポンプ１６はほとんど働かない。つま
り２次循環路はほとんど循環しない。時間の経過と共に
熱交換が進み第２の温度センサー１２にて検出される温
度が上昇し第１の温度センサー１１にて検出される温度
との差が小になるとコントローラー１４よりの出力信号
が犬になり流量可変循環ポンプ１６による２次循環路の
循環が行なわれる。これによって熱交換器２により温度
が高くなった温水は貯湯槽５へ送られる。この温水は、
熱交換器２における１次循環路の入口と２次循環路の出
口の温度差が犬であ（６） る時はほとんど送られず小になってから送られるので１
次循環路の入口の温度つまり浴槽の湯の温度（例えば４
ａＯ）に近い温度になっている。
小で流量可変循環ポンプ１６はほとんど働かない。つま
り２次循環路はほとんど循環しない。時間の経過と共に
熱交換が進み第２の温度センサー１２にて検出される温
度が上昇し第１の温度センサー１１にて検出される温度
との差が小になるとコントローラー１４よりの出力信号
が犬になり流量可変循環ポンプ１６による２次循環路の
循環が行なわれる。これによって熱交換器２により温度
が高くなった温水は貯湯槽５へ送られる。この温水は、
熱交換器２における１次循環路の入口と２次循環路の出
口の温度差が犬であ（６） る時はほとんど送られず小になってから送られるので１
次循環路の入口の温度つまり浴槽の湯の温度（例えば４
ａＯ）に近い温度になっている。
このようにして熱交換が進むと浴槽の湯の温度は熱の供
給によって減小する。したがって２次循環路を通って貯
水槽５へ送られる温水も低下するが、常にその時点での
浴槽の湯の温度（熱交換器の１次循環路の入口の温度）
に近い温度である。
給によって減小する。したがって２次循環路を通って貯
水槽５へ送られる温水も低下するが、常にその時点での
浴槽の湯の温度（熱交換器の１次循環路の入口の温度）
に近い温度である。
更に熱交換が進み浴槽の湯の温度が著しく減少して第１
の温度センサー１１にて検出される温度と第３の温度セ
ンサー１３にて検出される温度の差つまり熱交換器２に
おける１次循環路３０入口の温度と２次循環路６の入口
の温度の差がほとんどなくなる（例えば温度差が３°Ｃ
以下になる）とそれ以上の熱交換は殆んど行なうことが
出来ず無意味であるから両循環ポンプは共に停止する。
の温度センサー１１にて検出される温度と第３の温度セ
ンサー１３にて検出される温度の差つまり熱交換器２に
おける１次循環路３０入口の温度と２次循環路６の入口
の温度の差がほとんどなくなる（例えば温度差が３°Ｃ
以下になる）とそれ以上の熱交換は殆んど行なうことが
出来ず無意味であるから両循環ポンプは共に停止する。
以上の作用においては、２次循環路６に設けた流量可変
循環ポンプは、常に運転しているのではないので貯湯槽
５内の水は攪拌されることなく、上方が温度が高く下方
が温度が低い状態が保たれ（７） る。例えば最上位が４０°Ｃで次第に温度が下がり下方
は水源よりの水の温度９°Ｃ程度に常になっている。し
たがって浴槽１の湯の温度が１２°Ｃ程度になるまで十
分な熱交換が行々われる。このように−次側（与熱１１
４１１）の温度が低い温度になるまで熱交換が可能であ
り、十分に熱を吸収し再利用するこ“とが出来る。
循環ポンプは、常に運転しているのではないので貯湯槽
５内の水は攪拌されることなく、上方が温度が高く下方
が温度が低い状態が保たれ（７） る。例えば最上位が４０°Ｃで次第に温度が下がり下方
は水源よりの水の温度９°Ｃ程度に常になっている。し
たがって浴槽１の湯の温度が１２°Ｃ程度になるまで十
分な熱交換が行々われる。このように−次側（与熱１１
４１１）の温度が低い温度になるまで熱交換が可能であ
り、十分に熱を吸収し再利用するこ“とが出来る。
次に本発明の熱交換システムを浴槽内の湯のような限り
ある熱量の熱源ではなく、常にほぼ一定温度で供給され
る熱源について適用する場合を説明する。つまり第２図
において熱源として浴槽１の湯の代わりにほぼ一定の温
度のものが１次循環路３に常に供給される場合である。
ある熱量の熱源ではなく、常にほぼ一定温度で供給され
る熱源について適用する場合を説明する。つまり第２図
において熱源として浴槽１の湯の代わりにほぼ一定の温
度のものが１次循環路３に常に供給される場合である。
この場合、第１の温度センサー１１にて検出される温度
は、常にほぼ一定の温度である。したがって第２の温度
センサー１２にて検出される温度が第１の温度センサー
１１にて検出される温度にほぼ等しくなった時に流量可
変循環ポンプ１６による流量が犬になりそのため貯湯槽
５に供給される温水も熱源に近い高い温度でしかもほぼ
一定である。
は、常にほぼ一定の温度である。したがって第２の温度
センサー１２にて検出される温度が第１の温度センサー
１１にて検出される温度にほぼ等しくなった時に流量可
変循環ポンプ１６による流量が犬になりそのため貯湯槽
５に供給される温水も熱源に近い高い温度でしかもほぼ
一定である。
（８）
前述のように一般の熱交換システムの場合、熱交換率の
高い熱交換器を使用しても熱源の温度より可成り低い温
度の温水しか供給し得ない。しかしこのシステムでは熱
源に近い温水が最も単純な構造の熱交換を利用して得ら
れる。しかも高い温度に達した時にはただちに循環され
るので、熱交換のだめの時間も比較的少ない。
高い熱交換器を使用しても熱源の温度より可成り低い温
度の温水しか供給し得ない。しかしこのシステムでは熱
源に近い温水が最も単純な構造の熱交換を利用して得ら
れる。しかも高い温度に達した時にはただちに循環され
るので、熱交換のだめの時間も比較的少ない。
以上説明したように本発明の熱交換システムによれば熱
源の温度に近い高い温度での熱回収が行なわれしかも高
い回収率で行なわれる。又使用する熱交換器としては最
も単純な構造のものでよく、内部の清掃や保守も簡単で
ある。
源の温度に近い高い温度での熱回収が行なわれしかも高
い回収率で行なわれる。又使用する熱交換器としては最
も単純な構造のものでよく、内部の清掃や保守も簡単で
ある。
第１図は熱再利用可能な給湯システムに適用した従来の
熱交換システムの構成を示す図、第２図は同給湯システ
ムに適用した場合の本発明の熱交換システムの構成を示
す図である。 １・・・・浴槽、２・・・・熱交換器、３・・・・１次
循環路、５・・・・貯湯槽、６・・・・２次循環路、１
１・・・・第１の温度センサー、１２・・・・第２の温
度センサ（９） −、１４・・・・コントローラー、１５・・・・循環ポ
ンプ、１６・・・・流量可変循環ポンプ。 出願人 小 山 弘 志 代理人 向 寛 二 （１０）
熱交換システムの構成を示す図、第２図は同給湯システ
ムに適用した場合の本発明の熱交換システムの構成を示
す図である。 １・・・・浴槽、２・・・・熱交換器、３・・・・１次
循環路、５・・・・貯湯槽、６・・・・２次循環路、１
１・・・・第１の温度センサー、１２・・・・第２の温
度センサ（９） −、１４・・・・コントローラー、１５・・・・循環ポ
ンプ、１６・・・・流量可変循環ポンプ。 出願人 小 山 弘 志 代理人 向 寛 二 （１０）
Claims (1)
- 熱源と、貯湯槽と、前記熱源の熱を交換して貯湯桶内に
温水として供給する熱交換器とを備え、前記熱交換器の
熱温よりの１次循環路入口付近と貯湯槽への２次循環路
の出口付近とにおける温度差に応じて２次循環路の流量
を変化させることによって熱源の温度とほぼ等しい温度
でしかも高い熱交換率にて熱を交換するようにしだ熱交
換システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178239A JPS6071897A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 熱交換システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178239A JPS6071897A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 熱交換システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071897A true JPS6071897A (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=16045024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178239A Pending JPS6071897A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 熱交換システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071897A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837096B2 (ja) * | 1977-05-27 | 1983-08-13 | 株式会社日立製作所 | ペンジュラム型走間剪断機 |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP58178239A patent/JPS6071897A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837096B2 (ja) * | 1977-05-27 | 1983-08-13 | 株式会社日立製作所 | ペンジュラム型走間剪断機 |
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