JP2007198687A - 清浄蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高いかわき度を持った清浄な蒸気を供給する。
【解決手段】縦長の缶胴１の中に複数の蒸気加熱管２を上下方向に通す。缶胴の中ほどに大径部９を設け、その内側に内筒１０を設ける。内筒の内部を塞ぐように塞ぎ板１１を設け、塞ぎ板より低く、かつ缶水の水面より高い位置に来るように、内筒の周囲に間隔を存して複数の噴出孔１２を穿設する。内筒の外に噴出した蒸気が内筒の周りを旋回するように案内羽根１３を設ける。さらに、内筒の、塞ぎ板より高い位置に戻り孔を穿設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸気を熱源として不純物の少ない清浄蒸気を発生させる装置に関する。

病院の空調器の加湿蒸気は、シリカ等の不純物が含まれていると、患者の肺に悪影響を与えるので清浄なものが望まれる。不純物を含まない蒸気は、病院のほか、半導体や化学工場などでも必要とされる。

蒸気中の不純物の大部分は、蒸気中に残留する水滴に含まれる。したがって、清浄蒸気を得るためには、発生後の蒸気を再加熱することが不可欠であり、再加熱によって蒸気中に含まれている水滴を蒸発させ、乾いた蒸気にする。しかし、蒸気中に多量の水滴が含まれている場合、再加熱だけで不純物を除去することは困難であり、何らかの汽水分離手段が必要とされる。

清浄蒸気を得るための従来技術として、例えば、特開２００３−２６９７０１号公報に記載がある。この文献の装置の概要を図３を使って説明すると、缶胴１の中に加熱管２が多数通っており、各加熱管の中を一次蒸気が通過する。缶胴内にはいつも加熱管の中ほどまで浸かるように缶水１５が供給される。缶水は加熱管で加熱されて沸騰し、水面１５ａから蒸気が激しく立ち昇リ、沸き立つ水面からは水滴が飛散し、蒸気と水滴が混ざり合って上昇する。この装置では汽水分離手段として、再熱部の加熱管（水面から出ている部分）にバッフル板３０が設けられている。発生した蒸気はこれらバッフル板の間を通過するときに、水滴が捕捉される。バッフルで捕捉された水滴は、落下して缶水１５の中に戻るのであるが、その過程で水滴の一部が蒸気の上昇流で吹き飛ばされ、再飛散してしまう。このようにこの装置では、水滴を含んだ蒸気が再熱部に送られることになり、十分なかわき度を持った蒸気が得られないという問題がある。

この発明は、高いかわき度を持った清浄な蒸気を供給することを課題とする。

この発明に係る清浄蒸気発生装置は、縦長の缶胴を備え、その中を複数の蒸気加熱管が上下方向に通っている。缶胴の下部に缶水供給口、上部に蒸気出口を設ける。缶胴の中ほどに大径部を設け、その内側に内筒を設ける。内筒の内部を塞ぐように塞ぎ板を設け、塞ぎ板より低く、かつ缶水の水面より高い位置に来るように、内筒の周囲に間隔を存して複数の噴出孔を穿設する。内筒の外に噴出した蒸気が内筒の周りを旋回するように噴出孔に案内羽根を設ける。さらに、塞ぎ板より高い位置になるように、内筒に戻り孔を穿設する。

この装置では、蒸気加熱管に接した缶水が沸き立ち、水面から蒸気と水滴が激しく立ち昇る。水滴を含んだ蒸気は噴出口から内筒の外に出、案内羽根の働きで、旋回流となって上昇する。このとき、遠心力で蒸気中の水滴が外側に移動し、缶胴大径部の内壁を伝って流れ落ち、缶水中に戻る。一方、蒸気は内筒の戻り孔から再び内筒の中に入り、蒸気加熱管に触れて再加熱され、残留している水滴が蒸発し、乾いた蒸気となって出口から出て行く。

この発明は以上のようにサイクロン式の汽水分離手段を設けたものであり、水滴を含んだ蒸気に旋回流を起こして遠心力で水滴を分離除去し、その後に再加熱を行うようにしたので、よく乾いた、清浄な蒸気を得ることができる。

この清浄蒸気発生装置を図１に基づいて説明すると、符号１は縦長、円筒形の缶胴であり、その中に複数本の蒸気加熱管２が通っている。これら各加熱管の上端は一次蒸気の供給チャンバ３に、同じく下端は一次蒸気のドレンチャンバ５に連通している。符号６は清浄蒸気の元になる缶水を缶胴内に供給するため供給口、符号７は清浄蒸気の出口である。

缶胴１の中央部に大径部９を形成し、大径部の内側に内筒１０を設ける。内筒の中に水平に塞ぎ板１１を設ける。加熱管２はこの塞ぎ板を貫通している。塞ぎ板より少し低い位置において、内筒の周囲に沿って噴出孔１２を複数個、相互に間隔を存して穿設する。これら噴出孔から吹き出す蒸気が旋回流を作り出すよう、各噴出孔の外側に案内羽根１３を設ける（図２）。なお、缶水１５の水面１５ａは、噴出孔１２より低く、かつ、内筒１０の下部が没水するようなレベルに保持する。また、塞ぎ板１１より少し高い位置で内筒１０の周囲に戻り孔（スリット）１６を開ける。符号１７、１９はいずれも、蒸気の流れを適切に誘導するための邪魔板である。

この装置は、缶胴１内に所定の水位１５ａを保つように缶水を供給し、蒸気加熱管２の中に一次蒸気を通す。缶水１５は加熱管２に触れて沸騰し、水面から蒸気が激しく立ち昇リ、沸き立つ水面からは水滴が飛散する。これら水滴混じりの蒸気は、上昇しようとするが塞ぎ板１１に阻まれ、止む無く噴出孔１２から内筒１０の外に出る。さらに、水滴混じりの蒸気は、噴出孔１２の出口にある案内羽根１３の作用を受けて、内筒の周りを回る旋回流となり、旋回しながら上昇する（図２）。旋回中に、遠心力の働きで蒸気中の水滴（比重大）が外側に付勢され、水滴は缶胴大径部９の内壁に付着し、さらに同壁を伝って流れ落ち、缶水中に戻る。一方、水滴がほぼ除去された蒸気は戻り孔１６から再び内筒１０の中に入って上昇し、蒸気加熱管２に触れて再加熱され、残留している水滴が蒸発し、乾いた蒸気となって出口７から出て行く。

なお、邪魔板１７は内筒１０と加熱管の束の間を塞いでおり、蒸気流が加熱管の間を集中的に流れるようにしている。また、邪魔板１９は、蒸気流が加熱管の上端近くまで登って十分な熱交換が行われるようにしたものである。

本発明に係る清浄蒸気発生装置の要部断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 従来の清浄蒸気発生装置の要部断面図である。

符号の説明

１ 缶胴
２ 蒸気加熱管
６ 缶水供給口
７ 蒸気出口
９ 大径部
１０ 内筒
１１ 塞ぎ板
１２ 噴出孔
１３ 案内羽根
１５ 缶水
１５ａ 水面
１６ 戻り孔

Claims (1)

1. 複数の蒸気加熱管が上下方向に通過し、下部に缶水供給口を、上部に蒸気出口を有し、中間に大径部を設けた縦長の缶胴と；該缶胴大径部の内側に設けられ、下部が缶水に浸っている内筒と；該内筒の内部を塞ぐように設けた塞ぎ板と；該塞ぎ板より低く、かつ缶水の水面より高い位置に、該内筒の周囲に間隔を存して穿設した複数の噴出孔と；該噴出孔から該内筒の外に噴出した蒸気が該内筒の周りを旋回するように設けた案内羽根と；該塞ぎ板より高い位置において該内筒に穿設した戻り孔からなる清浄蒸気発生装置。

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