JPS601556B2 - 熱交換器の凍結防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水または温水を水管内に流す方式の熱交換器の
凍結防止装置に関する。

水冷凝縮式衣類乾燥機、温水ヒータなどフィンチューブ
型熱交換器の管内に水を流して熱交換するものにおいて
冬期、寒冷地においては水管内の水の凍結を防止するた
め管内の水を抜く必要がある。

従来のこの水抜き方法を図にしたがって説明する。

第１図は冷却水の流れを示すもので、１は熱交換器にし
て、給水管２より給水された水は水管３を通り排水管４
より排出される。使用後に熱交換器内に残留した水を抜
くために熱交換器の最下部にドレンコック５を設けて抜
水操作を行っているが、抜水した水を流すためのドレン
配管６を設ける必要がある。またドレン配管を設けない
ぱあし、はドレン口７を設けて容器８で受けて捨てる必
要がありわずらわしいものであった。また第１図１に示
すような水管３が蛇行している熱交換器においては、上
記のような抜水操作をしても熱交換器内の水を完全に抜
くことは困難で、管内に水が残留して凍結し冷却水が流
れず運転不能になったり、水管が破損する恐れがあった
。このため水を抜きやすくするため第２図に示すような
水管の両端にへッダ９を設けた熱交換器が用いられるが
、水管も太くする必要があり熱交換器が大型となりコス
トが高くなり熱交換効率も低くなるなど問題点が多かっ
た。本発明はこれらの問題点を改良するもので、小型で
高性能で安価な熱交換器が使用でき操作性の良い凍結防
止装置を提供するものである。以下その実施例を図にし
たがって説明する。

第３図は本発明の熱交換器の冷却水の流路を示す図であ
る。１０Ｇま熱交換器で水管１１が蛇行して連続した１
本の流路を形成している。

冷却水は水道蛇口１２に接続された給水ホース１３より
給水れ給水管１４、二方向切換弁１５、熱交換器の水管
１１を通り排水ホース１６より排出される。機器の運転
を終了し凍結防止の操作をするには蛇口１２を閉じて給
水を停止し、給水ホース１３を蛇口１２より外し、給水
ホース内の水を排出する。給水ホース、給水管内の水は
落差により水管を通り排水ホースより排出される。次に
ェアポンプ１７を運転し、二方向切襖弁１５を切換えて
、熱交換器への配管を送気管１８側へ接続する。すると
ェァポンプ１７から送気管１８、二万向切襖弁１５を通
って熱交換器１０の水管１１に空気が送り込まれ、水管
内の水は空気により押し出され排水管１６より排出する
。水管内の水は数秒〜数十秒の短い時間で空気と置換さ
れた大部分の水は排出される。しかし１０〜２０％程度
の水は水管内に残留する。ェアポンプが小型で風量が少
し、ぱあし、、残留水はいくら送気を続けても排出され
なくなる。そしてポンプを停止すると水管内の低い場所
に集まり凍結したぱあし、管内にふさがれてしまう。こ
れを防止するためェァポンプを連続して運転し送気を続
ければ空気の通路は凍結せずに確保され、仮に凍結した
‘まあし、でも水管の断面の一部のみとなり、機器を運
転し冷却水を流すぱあし、でもすぐり運転可能であると
共に、水管が凍結により破損するという危険もなくなる
。次に本発明の実験例を示す。

水管の内径９．５肌水管内の水容量５００私の熱交換器
のぱあし・、ェアポンプとして送気量１．５夕／ｍｉｎ
、消費電力３．５Ｗのものを用いた。このときの管内の
風速は約０．３６机／ｓｅｃであり送気後約２の秒、で
大部の水が排出され管内に残留している水は約６０の‘
であった。以後連続してェァポンプを運転してもそれ以
上水の排出は行われないが、凍結しても管の断面の一部
分のみであり水の通路は確保されている。このように本
発明によれば、従来水抜きの困難であった細い水管が蛇
行した小型の熱交換器でも使用可能となり、また水抜き
のためのドレン配管や容器で水を受ける必要もなくなる
。

更に小型で風量の少し、ェアポンプでも使用できるため
、熱帯魚飼育用に用いられているような小型、廉価なも
のが使用できるので、低コストで凍結防止が可能である
などその効果は大きい。第４図は第２の発明の実施例の
電気回路の一例である。

１９は機器の負荷で、例えば乾燥機のぱあし、モー夕、
ヒータなどである。２川ま機器のスイッチ、２１は電源
である。

１７はェアポンプ、２２はェアポンプ運転スッチである
。

いま第５図に示すようにェアポンプ運転スイッチ２２を
二万向切換弁１５と同軸に接続して切換弁操作ッマミ２
３の操作により二方向切換弁の動作と連動してェァポン
プが作動するようにすれば、二方向切換弁を送気側（排
水）に切り換えることによりェアポンプが動作して熱交
換器水管に空気が送り込まれる。このように二方向切換
弁の操作のみで、凍結防止操作が完了するので操作性に
もすぐれている。第６図は第３、第４の発明の実施例の
電気回路図である。

１９は機器の負荷で例えば乾燥機の‘よあいモータ、ヒ
ータなどである。

２１は電源である。

２４は機器の制御スイッチで手動スイッチ、タイマなど
である。

２５は電磁切換弁で機器の運転と連動して動作するもの
で第３図１５の二方向切換弁の代りに用いられている。

１７はェアポンプ、２６はサーモスィッチで凍結の恐れ
のある低い温度（通常０〜４ｏ程度）になれば閉成する
。その動作を説明すると機器制御スイッチ２４が操作さ
れ、機器負荷１９が運転されると同時に電磁切襖弁２５
が動作して給水側に切り換わり冷却水が給水される。制
御スイッチ２４がェアポンプ側に切り換り機器負荷１９
が停止すると同時に電磁功換弁２５が動作して、結水管
１４よりの給水は停止し送気管１８と熱交換器水管１１
が接続される。しかる後、周囲温度が低下して凍結の恐
れのある温度以下に下がるとサーモスイッチ２６が閉成
してェアポンプ１７が運転され熱交換器水管１１に送気
され管内が凍結して水管の断面全部が凍結するのを防止
する。このように本発明によれば、制御スイッチ２５の
操作のみで、自動的に給水、停止されるのみでなく機器
の使用後は自動的に凍結防止の準備がなされるので、凍
結防止操作をうっかり忘れたために凍結して機器を破損
する恐れはなくなった。

またェアポンプは周囲温度が低く凍結の恐れのある‘ま
あし、のみ運転されるので、消費電力量も少〈なる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来装置の構成図、第３図は本発明の
実施例の冷却水の流路を示す図、第４図は第２の発明の
電気回路図、第５図はェアポンプ操作スイッチの動作の
説明図。 第６図は第３、第４の発明の電気回路図である。１０・
・・熱交換器、１１・・・水管、１５・・・二方同切換
弁、１７・・・ェアポンプ、２２・・・ェアポンプ運転
スイッチ、２４・・・機器制御スイッチ、２５・・・電
磁切換弁、２６・・・サ−モスイッチ。 オー図 矛２図 矛３図 矛４図 矛５図 ア６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水または温水などを水管内に流す熱交換器であって
   、使用終了後水管内へエアポンプにより空気を送り込み
   管内の水を強制排出するようにした熱交換器の凍結防止
   装置に於いて給水経路と送気経路とを切り換える二方向
   切換弁の切り換え動作に連動してエアポンプ駆動回路を
   形成するようにした事を特徴としてなる熱交換器の凍結
   防止装置。 ２ 上記エアポンプ駆動回路中に、周囲温度が低下して
   凍結の恐れのある温度になれば閉路するサーモスイツチ
   を配設した事を特徴としてなる前記特許請求の範囲第１
   項記載の熱交換器の凍結防止装置。