JP2008190785A - Steam generating device - Google Patents

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Takashi Shimazu
孝 志満津
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steam generating device capable of effectively capturing liquid droplets having a fine particle diameter and evaporating the same. <P>SOLUTION: This steam generating device 10 comprises a steam generator 12 including a steam generating portion 18 for vaporizing liquid, a steam trap 30 sectioning a downstream-side steam flow channel 36 of the steam generating portion 12 into a number of flow channels by a number of partitions 34, and a temperature control portion 38 for keeping a surface temperature of the steam trap 30 to be higher than a lower limit temperature generating Leidenfrost phenomenon. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体を気化して蒸気を発生するための蒸気発生装置に関する。   The present invention relates to a vapor generating device for generating vapor by vaporizing a liquid.

蒸発部とスーパヒート部とをジャバラパイプより成るUターン部にて連通すると共に、該Uターン部内に液滴の移動を抑制するガイドを配設した改質器が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、蒸発部からスーパヒート部へ向けて飛翔する液滴を、ガイドにてUターン部(ジャバラパイプ)の下壁面に落下させ、該Uターン部の下壁面のジャバラ凹部に接触させて効果的に蒸発させるようになっている。
特開2004−224621号公報
A reformer is known in which an evaporation section and a superheat section are communicated with each other by a U-turn section made of a bellows pipe, and a guide for suppressing the movement of droplets is disposed in the U-turn section (for example, Patent Documents). 1). In this technology, the droplet flying from the evaporation part to the super heat part is dropped by the guide onto the lower wall surface of the U-turn part (bellows pipe) and brought into contact with the bellows concave part of the lower wall surface of the U-turn part. It is designed to evaporate.
JP 2004-224621 A

ところで、蒸発特性、熱交換効率の向上の要求から微細な代表直径を有する多数の流路を有する蒸発器が開発されてきている。このような微細流路を通過した液滴は、その粒子径が小さく蒸気流れに対する追従性が高いため、上記の如き従来の技術におけるガイド、ジャバラパイプでは捕獲が困難である。すなわち、上記の如き従来の技術では、比較的大径の液滴を捕獲するのには有効であるものの、蒸気流れに対する追従性が高い小径の液滴を捕獲することについて改善の余地がある。   By the way, an evaporator having a large number of flow paths having a fine representative diameter has been developed from the demand for improvement in evaporation characteristics and heat exchange efficiency. The droplets that have passed through such a fine channel have a small particle size and high followability with respect to the vapor flow, and therefore are difficult to capture with the conventional guide and bellows pipe as described above. That is, although the conventional techniques as described above are effective for capturing a relatively large-sized droplet, there is room for improvement in capturing a small-sized droplet having high followability to the vapor flow.

本発明は、上記事実を考慮して、微細な粒子径を有する液滴を効果的に捕獲して蒸発させることができる蒸気発生装置を得ることが目的である。   In view of the above fact, an object of the present invention is to obtain a vapor generating apparatus capable of effectively capturing and evaporating droplets having a fine particle diameter.

請求項1記載の発明に係る蒸気発生装置は、液体を気化するための蒸気発生部と、前記蒸気発生部の下流側の蒸気流路を複数の流路に区画する流路区画体と、前記流路区画体の表面温度を、前記液体の液滴がライデンフロスト現象を生じる下限温度以上に保つための温度制御手段と、を備えている。   The steam generator according to the invention of claim 1 is a steam generator for vaporizing a liquid, a flow path partitioning body that divides a steam flow path downstream of the steam generator into a plurality of flow paths, Temperature control means for maintaining the surface temperature of the flow path partition body at or above the lower limit temperature at which the liquid droplets cause the Leidenfrost phenomenon.

請求項1記載の蒸気発生装置では、蒸気発生部で液体が気化されて蒸気が発生し、この蒸気は流路区画体にて区画された流路を通過して装置外に排出(供給)される。ここで、温度制御手段によって流路区画体がライデンフロスト現象を生じる下限温度以上に保たれているため、蒸気発生器から気化されない液滴が流出した場合に、該液滴を流路区画体との間に生成される蒸気膜によって捕獲することができる。なお、ライデンフロスト現象とは、広義には液滴と加熱面との間に蒸気膜が生成される現象であり、ライデンフロスト現象を生じる下限温度は、その物質の飽和温度を超える所定温度として把握することができる。液滴が捕獲される態様としては、例えば、流路区画体間に形成された流路の代表直径以下の粒子径の液滴では該流路区画体間で捕獲される態様が、流路区画体間に形成された流路の代表直径を超える粒子径の液滴では流路区画体の端部で捕獲される態様が考えられる。そして、流路区画体によって捕獲された液滴は、該流路区画体(温度制御手段)からの熱供給によって、その外周から徐々に蒸発し、完全に気化させることができる。   In the steam generator according to claim 1, the liquid is vaporized in the steam generating unit to generate steam, and the steam passes through the flow path partitioned by the flow path partition body and is discharged (supplied) outside the apparatus. The Here, since the flow path partition is maintained at a temperature equal to or higher than the lower limit temperature at which the Leidenfrost phenomenon occurs by the temperature control means, when a droplet that is not vaporized flows out of the steam generator, the liquid droplet is separated from the flow path partition. Can be captured by the vapor film generated during The Leidenfrost phenomenon is a phenomenon in which a vapor film is generated between a droplet and a heating surface in a broad sense, and the lower limit temperature at which the Leidenfrost phenomenon occurs is grasped as a predetermined temperature exceeding the saturation temperature of the substance. can do. As an aspect in which the liquid droplets are captured, for example, an aspect in which a liquid droplet having a particle diameter equal to or smaller than the representative diameter of the flow path formed between the flow path partition bodies is captured between the flow path partition bodies is It is conceivable that a droplet having a particle diameter exceeding the representative diameter of the channel formed between the bodies is captured at the end of the channel partition. The liquid droplets captured by the flow path partition body can be gradually evaporated from the outer periphery by the heat supply from the flow path partition body (temperature control means) and can be completely vaporized.

このように、請求項1記載の蒸気発生装置では、微細な粒子径を有する液滴を効果的に捕獲して蒸発させることができる。なお、例えば、蒸気発生部の蒸気流路が隔壁にて多数の微細の流路に区画されている構成においては、流路区画体は、蒸気発生部の隔壁から連続して構成されても良い。   Thus, in the steam generator according to the first aspect, it is possible to effectively capture and evaporate droplets having a fine particle diameter. For example, in a configuration in which the steam flow path of the steam generation unit is partitioned into a large number of fine flow paths by the partition wall, the flow path partition body may be configured continuously from the partition wall of the steam generation unit. .

請求項2記載の発明に係る蒸気発生装置は、請求項1記載の蒸気発生装置において、前記流路区画体は、該流路区画体が区画した上記流路の代表直径を該流路区画体よりも上流側が飛翔する前記液滴の直径以下となるように配置されている。   The steam generator according to a second aspect of the present invention is the steam generator according to the first aspect, wherein the flow path partition has a representative diameter of the flow path partitioned by the flow path partition. It arrange | positions so that the upstream side may become below the diameter of the said droplet which flies.

請求項2記載の蒸気発生装置では、蒸気発生部で生じ得る液滴の粒子径範囲は、該蒸気発生部の仕様により推定され、この粒子径範囲の下限よりも代表直径が小さい複数の流路に区画されるように流路区画体を配置することで、該流路区画体間に入り込む前(流路区画体の端部で)液滴を確実に捕獲することができる。これにより、液滴が流路区画体間を通過することが防止され、微細な粒子径を有する液滴を一層効果的に捕獲して蒸発させることができる。さらに、捕獲した液滴(粒子)が気化するのに伴って発生する蒸気膜が液滴粒子の通過をさらに防止(阻害)する効果を示す。   In the steam generating device according to claim 2, the particle diameter range of the droplets that can be generated in the steam generating section is estimated by the specification of the steam generating section, and a plurality of flow paths having a representative diameter smaller than the lower limit of the particle diameter range By arranging the flow path partition bodies so as to be partitioned into two, the droplets can be reliably captured before entering between the flow path partition bodies (at the end of the flow path partition body). As a result, the droplets are prevented from passing between the flow path partition bodies, and the droplets having a fine particle diameter can be captured and evaporated more effectively. Furthermore, the vapor film generated as the captured droplets (particles) are vaporized has an effect of further preventing (inhibiting) the passage of the droplet particles.

請求項3記載の発明に係る蒸気発生装置は、請求項1又は請求項2記載の蒸気発生装置において、前記蒸気発生部は、微細な代表直径を有する流路の周壁を加熱することで、該流路に供給された液体を気化するようになっており、前記流路区画体は、該流路区画体が区画した上記流路の代表直径を前記蒸気発生部における流路の代表直径以下とするように配置されている。   The steam generator according to a third aspect of the present invention is the steam generator according to the first or second aspect, wherein the steam generator heats a peripheral wall of a flow path having a fine representative diameter, The liquid supplied to the flow path is vaporized, and the flow path partition body has a representative diameter of the flow path defined by the flow path partition body that is equal to or less than a representative diameter of the flow path in the steam generation unit. Are arranged to be.

請求項3記載の蒸気発生装置では、蒸気発生部において、微細な代表直径を有する流路の周壁を加熱することで液体の気化が行われる。したがって、この蒸気発生部から飛翔する液滴は、上記代表直径以下の粒子径を有している。ここで、液滴を捕獲するための流路区画体が区画する流路の代表直径が蒸気発生部における流路の代表直径以下であるため、蒸気発生部からの液滴を、蒸気膜を介して確実に捕獲することができる。   In the steam generator according to claim 3, the vapor generation is performed by heating the peripheral wall of the flow path having a fine representative diameter in the steam generation section. Therefore, the droplets flying from the vapor generating part have a particle diameter equal to or smaller than the representative diameter. Here, since the representative diameter of the flow path defined by the flow path partition for capturing the liquid droplet is equal to or smaller than the representative diameter of the flow path in the steam generating section, the liquid droplet from the steam generating section is allowed to pass through the vapor film. Can be captured reliably.

請求項4記載の発明に係る蒸気発生装置は、請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の蒸気発生装置において、前記流路区画体が区画する流路は、重力方向の上側から蒸気が流入されるように配置されている。   The steam generator according to a fourth aspect of the present invention is the steam generator according to any one of the first to third aspects, wherein the flow path defined by the flow path partition body is steam from above in the direction of gravity. Is arranged to flow in.

請求項4記載の蒸気発生装置では、流路区画体が上流端を重力方向の上側に向けて配置されているので、流路区画体が区画する流路の代表直径よりも大きい粒子径の液滴を、重力と蒸気膜の力を均衡させつつ(他の部分に逃げないように)、流路区画体の端部の上側で確実に捕獲し、蒸発させることができる。特に、請求項2の如く、流路区画体が区画する流路の代表直径が液滴に粒子径以下である構成とすることが好ましい。   In the steam generator according to claim 4, since the flow path partition is disposed with the upstream end directed upward in the direction of gravity, the liquid having a particle diameter larger than the representative diameter of the flow path defined by the flow path partition Drops can be reliably captured and evaporated above the end of the channel compartment while balancing gravity and vapor film forces (so that they do not escape to other parts). In particular, as in claim 2, it is preferable that the representative diameter of the flow path defined by the flow path partitioning body is equal to or smaller than the particle diameter of the droplet.

請求項5記載の発明に係る蒸気発生装置は、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の蒸気発生装置において、前記蒸気発生部は、供給された水を気化するようになっており、前記温度制御手段は、前記流路区画体の表面温度を160℃以上に保つようになっている。   A steam generator according to a fifth aspect of the present invention is the steam generator according to any one of the first to fourth aspects, wherein the steam generator vaporizes the supplied water. The temperature control means keeps the surface temperature of the flow path partition body at 160 ° C. or higher.

請求項5記載の蒸気発生装置では、流路区画体の温度が160℃以上であるため、該流路区画体に水滴が近接すると、例えば蒸気膜の不安定性により水滴が分裂したりダンスするような挙動を示し、流路の特定部位を水滴が閉止するが防止される。   In the steam generating device according to claim 5, since the temperature of the flow path partition body is 160 ° C. or higher, when a water droplet comes close to the flow path partition body, for example, the water drop may break or dance due to instability of the vapor film. The water droplets are prevented from closing at a specific part of the flow path.

請求項6記載の発明に係る蒸気発生装置は、請求項1乃至請求項5の何れか1項記載の蒸気発生装置において、前記温度制御手段は、前記流路区画体の表面温度をライデンフロスト温度以下に保つようになっている。   The steam generator according to a sixth aspect of the present invention is the steam generator according to any one of the first to fifth aspects, wherein the temperature control means determines the surface temperature of the flow path partition body as the Leidenfrost temperature. To keep below.

請求項6記載の蒸気発生装置では、流路区画体の温度がライデンフロスト温度以下であるため、液滴が回転楕円形状で静止するスフェロイド状態(スフェロイダルステート)に移行することが防止される。このため、液滴が流路区画体が区画する複数の流路のうち特定の流路を閉止することが防止される。   In the steam generator according to claim 6, since the temperature of the flow path partition body is equal to or lower than the Leidenfrost temperature, it is possible to prevent the liquid droplet from shifting to a spheroid state (spheroid state) that is stationary in a spheroid shape. . For this reason, it is prevented that a specific flow path closes among a plurality of flow paths which a flow path division object partitions.

以上説明したように本発明に係る蒸気発生装置は、微細な粒子径を有する液滴を効果的に捕獲して蒸発させることができるという優れた効果を有する。   As described above, the steam generating apparatus according to the present invention has an excellent effect that droplets having a fine particle diameter can be effectively captured and evaporated.

本発明の第1の実施形態に係る蒸気発生装置10について、図1乃至図6に基づいて説明する。図1には、蒸気発生装置10の概略全体構成が模式図にて示されている。この図に示される如く、蒸気発生装置10は、蒸気発生器12を備えている。蒸気発生器12は、液体タンク14からポンプ16によって供給されてきた液体を蒸発させ、蒸気を発生する蒸気発生部18と、蒸気発生部18を加熱(蒸発線熱を供給)するための加熱部20とを含んで、加熱式の蒸発器として構成されている。   A steam generator 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic overall configuration of the steam generator 10. As shown in FIG. 1, the steam generator 10 includes a steam generator 12. The steam generator 12 evaporates the liquid supplied from the liquid tank 14 by the pump 16 and generates a steam, and a heating unit for heating the steam generating unit 18 (supplying evaporation line heat). 20 is configured as a heating type evaporator.

図5に示される如く、蒸気発生部18は、略矩形筒状に形成された蒸気発生管22の内部空間が多数の隔壁24にて微細な代表直径Deを有する多数の微細流路18Aに区画されて構成されており、蒸気発生管22及び多数の隔壁24(及び後述する緩衝ガス流路26)を介して加熱部20から伝わる熱にて液体を気化するマイクロチャンネル式蒸発器として構成されている。   As shown in FIG. 5, the steam generation unit 18 is divided into a large number of fine flow paths 18 </ b> A in which the internal space of the steam generation pipe 22 formed in a substantially rectangular tube shape has a fine representative diameter De by a large number of partition walls 24. And is configured as a microchannel evaporator that vaporizes a liquid by heat transmitted from the heating unit 20 via the steam generation pipe 22 and a number of partition walls 24 (and a buffer gas flow path 26 described later). Yes.

また、この実施形態では、蒸気発生部18と加熱部20との間には、緩衝ガス流路26が設けられており、例えば蒸気発生装置10が適用される装置で利用されるガスを通過させて予熱又は加熱するようになっている。このように蒸気発生部18と加熱部20との間に緩衝ガス流路26を挟むことにより、蒸気発生器12では、蒸気発生量を変化させるべく蒸気発生部18への液体供給量及び熱供給量を変化させた場合に、緩衝ガス流路26が蒸気発生部18の急激な温度変化を吸収するようになっている。   Further, in this embodiment, a buffer gas flow path 26 is provided between the steam generation unit 18 and the heating unit 20, and for example, gas used in a device to which the steam generation device 10 is applied is allowed to pass. Preheated or heated. In this way, by interposing the buffer gas flow path 26 between the steam generation unit 18 and the heating unit 20, the steam generator 12 supplies the liquid supply amount and heat supply to the steam generation unit 18 in order to change the steam generation amount. When the amount is changed, the buffer gas flow path 26 absorbs a rapid temperature change of the steam generation unit 18.

なお、蒸気発生装置10では、図示しないコントローラによって、蒸気発生量の変化要求に対し、ポンプ16による液体供給量、加熱部20による熱供給量を変化させる構成とされている。また、図5に示される如く、緩衝ガス流路26は、加熱部20から緩衝ガス流路26、蒸気発生部18への伝熱経路としても機能する多数の隔壁28にて、ガス流通管29の内部空間が微細な多数のガス流路26Aに区画されて構成されている。   Note that the steam generator 10 is configured to change the liquid supply amount by the pump 16 and the heat supply amount by the heating unit 20 in response to a change request of the steam generation amount by a controller (not shown). Further, as shown in FIG. 5, the buffer gas flow path 26 is composed of a number of partition walls 28 that also function as heat transfer paths from the heating unit 20 to the buffer gas flow path 26 and the steam generation unit 18, and a gas flow pipe 29. The internal space is partitioned into a large number of fine gas flow paths 26A.

さらに、蒸気発生器12の蒸気発生部18における蒸気出口18Bには、液滴トラップ30が連通されている。図2及び図3に示される如く、液滴トラップ30は、略矩形枠(筒)状に形成された蒸気流路形成管32の内部空間が流路区画体としての流路隔壁34にて多数の微細な代表直径Dtを有する微細流路30Aに区画されて構成されている。蒸気トラップ30又は隔壁34が本発明における流路区画体に相当する。   Further, a droplet trap 30 is communicated with the steam outlet 18 </ b> B of the steam generator 18 of the steam generator 12. As shown in FIGS. 2 and 3, the droplet trap 30 has a large number of internal spaces of a vapor flow path forming tube 32 formed in a substantially rectangular frame (cylinder) shape with a flow path partition wall 34 as a flow path partition body. Are divided into fine flow paths 30A having a fine representative diameter Dt. The steam trap 30 or the partition wall 34 corresponds to the flow path partition body in the present invention.

液滴トラップ30を構成する微細流路30Aの代表直径Dtは、蒸気発生部18を構成する微細流路18Aの代表直径De以下とされている。なお、微細流路18A、微細流路30Aの如き矩形状流路の代表直径(代表長さ)Dは、流路断面積をS、ぬれぶち長さをLとして、D=4×S/Lとなる。なお、矩形状流路である微細流路18A、微細流路30Aのアスペクト比が16以上である場合には、代表直径D(De、Dt)を、近似的に蒸気流れ方向視の流路断面の短辺長さとすることができる。   The representative diameter Dt of the fine flow path 30A constituting the droplet trap 30 is set to be equal to or smaller than the representative diameter De of the fine flow path 18A constituting the vapor generating unit 18. The representative diameter (representative length) D of a rectangular channel such as the fine channel 18A and the fine channel 30A is D = 4 × S / L, where S is the channel cross-sectional area and L is the wetting length. It becomes. When the aspect ratio of the fine flow path 18A and the fine flow path 30A, which are rectangular flow paths, is 16 or more, the representative diameter D (De, Dt) is approximately equal to the cross section of the flow path in the vapor flow direction view. The short side length can be as follows.

この実施形態では、液滴トラップ30における代表直径Dtは、蒸気発生部18で蒸発されずに蒸気発生部18と液滴トラップ30との間の蒸気流路36に至り、該蒸気流路36を飛翔する液滴dの粒子径Dd以下とされている。より具体的には、蒸気発生部18の微細流路18Aから排出される液滴の粒子径Ddの範囲は、該微細流路18Aの代表直径Deに依存し、代表直径Deから推定することができる。微細流路18Aが十分な流路長さを有する場合には、粒子径Dd<代表直径Deの関係が成り立つ(この実施形態では、粒子径Ddは、サブミリメートル、数ミリメートルのオーダー)。そして、図4に示される如く、液滴トラップ30を構成する微細流路30Aの代表直径Dtは、蒸気発生部18の代表直径Deから推定される粒子径Dd(範囲)の下限の粒子径以下として設定されている。図4では、便宜上、微細流路30Aの代表直径Dtを該微細流路30Aの短辺長さとして図示している。   In this embodiment, the representative diameter Dt of the droplet trap 30 reaches the vapor channel 36 between the vapor generator 18 and the droplet trap 30 without being evaporated by the vapor generator 18, and the vapor channel 36 The particle diameter Dd of the flying droplet d is set to be equal to or less. More specifically, the range of the particle diameter Dd of the droplets discharged from the fine flow path 18A of the steam generation unit 18 depends on the representative diameter De of the fine flow path 18A and can be estimated from the representative diameter De. it can. When the fine channel 18A has a sufficient channel length, the relationship of particle diameter Dd <representative diameter De is established (in this embodiment, the particle diameter Dd is on the order of submillimeters and several millimeters). As shown in FIG. 4, the representative diameter Dt of the microchannel 30 </ b> A constituting the droplet trap 30 is equal to or less than the lower limit particle diameter of the particle diameter Dd (range) estimated from the representative diameter De of the steam generation unit 18. Is set as In FIG. 4, for the sake of convenience, the representative diameter Dt of the fine channel 30A is illustrated as the short side length of the fine channel 30A.

以上説明した液滴トラップ30は、その蒸気流れ方向の上流端30Bが、重力方向の上側を向く姿勢で配置されている。この姿勢で液滴トラップ30は、温度制御手段としての温度制御部38によって、流路隔壁34及び蒸気流路形成管32の表面温度Tが所定温度Tl以上で、かつ別途所定温度Tu以下(Tl≦T≦Tu)に保たれるようになっている。所定温度Tlは、蒸気発生部18で蒸発されずに蒸気流路36で飛翔する液滴dがライデンフロスト現象を生じる下限温度として設定されており、別途所定温度Tuは、ライデンフロスト温度として設定されている。   The droplet trap 30 described above is arranged in such a posture that the upstream end 30B in the vapor flow direction faces upward in the gravity direction. In this posture, the droplet trap 30 has a surface temperature T of the flow path partition wall 34 and the vapor flow path forming pipe 32 that is equal to or higher than the predetermined temperature Tl and separately equal to or lower than the predetermined temperature Tu (Tl) by a temperature control unit 38 as temperature control means. ≦ T ≦ Tu). The predetermined temperature Tl is set as a lower limit temperature at which the droplet d flying in the steam flow path 36 without being evaporated by the steam generating unit 18 causes the Leidenfrost phenomenon, and the predetermined temperature Tu is separately set as the Leidenfrost temperature. ing.

このライデンフロスト現象及びライデンフロスト温度について、図6に基づいて補足する。図6は、固体表面で液体(この例では、水)が蒸発する場合における、固定表面温度と液滴の寿命(蒸発に消費される時間)との関係を示す線図である。この図から、固体表面で液体が蒸発する場合には、液滴寿命が固体表面温度の上昇と共に短くなる温度領域A、温度領域Aの高温側に連続し液滴寿命が固体表面温度の上昇と共に長くなる温度領域B、温度領域Bの高温側に連続し液滴寿命が固体表面温度の上昇と共に長くなる温度領域Cが存在することがわかる。   This Leidenfrost phenomenon and Leidenfrost temperature will be supplemented based on FIG. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the fixed surface temperature and the life of the droplet (time consumed for evaporation) when the liquid (water in this example) evaporates on the solid surface. From this figure, when the liquid evaporates on the solid surface, the droplet life is shortened as the solid surface temperature rises. It can be seen that there are a temperature region B that becomes longer and a temperature region C that continues to the high temperature side of the temperature region B and whose droplet life becomes longer as the solid surface temperature increases.

温度領域Aでは、液滴は固定表面に付着してレンズ状蒸発を生じる。温度領域Bでは、液滴の蒸発に伴って蒸気膜(気泡)が部分的に生じ、液滴は固体表面に間欠的に接触して該固体表面上をダンスするような挙動を示す。このダンスのような挙動に伴い、液滴が分裂を伴うこともある。これらにより、液滴寿命が固体表面温度の上昇に伴い長くなる。温度領域Cでは、液滴は蒸気膜に支えられて(浮上して)回転楕円体のまま静止しつつ蒸発するスフェロイド状態に遷移する(スフェロイドステート現象を示す)。   In temperature region A, the droplets adhere to the fixed surface and cause lenticular evaporation. In the temperature region B, a vapor film (bubble) is partially generated as the droplets evaporate, and the droplets behave intermittently in contact with the solid surface and dance on the solid surface. Along with this dance-like behavior, the droplets may break up. As a result, the droplet life becomes longer as the solid surface temperature increases. In the temperature region C, the droplets are supported (floated) by the vapor film and transition to a spheroid state where they evaporate while still being a spheroid (showing a spheroid state phenomenon).

そして、広義には、液滴と固体表面との間に蒸気膜が形成される現象(温度領域B、C)がライデンフロスト現象であり、液滴の寿命が極大となる温度がライデンフロスト温度である。また、狭義には、ライデンフロスト温度以下の温度領域Bで液滴が示す挙動をライデンフロスト現象という場合がある。何れにしても、液滴dがライデンフロスト現象を生じる下限温度である所定温度Tlは、温度領域Bの下限温度として設定され、ライデンフロスト温度である別途所定温度Tuは、温度領域Bの上限(温度領域Cとの境界)の温度として設定されている。   In a broad sense, the phenomenon (temperature regions B and C) in which a vapor film is formed between the droplet and the solid surface is the Leidenfrost phenomenon, and the temperature at which the lifetime of the droplet is maximized is the Leidenfrost temperature. is there. In a narrow sense, the behavior of a droplet in the temperature region B below the Leidenfrost temperature may be referred to as a Leidenfrost phenomenon. In any case, the predetermined temperature Tl that is the lower limit temperature at which the droplet d causes the Leidenfrost phenomenon is set as the lower limit temperature of the temperature region B, and the additional predetermined temperature Tu that is the Leidenfrost temperature is the upper limit ( It is set as the temperature of the boundary with the temperature region C).

したがって、蒸気発生装置10で蒸発させる液体がほぼ大気圧の水である場合、図6に示される如く、液滴トラップ30の蒸気流路形成管32、流路隔壁34の表面温度Tは、温度制御部38によって160℃≦T≦300℃に制御(管理)される。この実施形態では、温度制御部38は、液滴トラップ30の蒸気流路形成管32、流路隔壁34を加熱する加熱装置として把握することができ、例えば蒸気トラップ30の表面温度に応じた信号を出力する図示しない温度センサの信号に基づいてフィードバック制御を行うことで、液滴トラップ30の蒸気流路形成管32、流路隔壁34の表面温度Tを上記範囲に保つ構成とされている。   Therefore, when the liquid evaporated by the steam generator 10 is water at approximately atmospheric pressure, as shown in FIG. 6, the surface temperature T of the steam flow path forming pipe 32 and the flow path partition wall 34 of the droplet trap 30 is the temperature. The controller 38 controls (manages) 160 ° C. ≦ T ≦ 300 ° C. In this embodiment, the temperature control unit 38 can be grasped as a heating device that heats the steam flow path forming tube 32 and the flow path partition wall 34 of the droplet trap 30. For example, a signal corresponding to the surface temperature of the steam trap 30. The surface temperature T of the vapor flow path forming tube 32 and the flow path partition wall 34 of the droplet trap 30 is maintained in the above range by performing feedback control based on a signal from a temperature sensor (not shown) that outputs the signal.

次に、第1の実施形態の作用を、蒸発させる液体が水である場合を例にして説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described by taking the case where the liquid to be evaporated is water as an example.

上記構成の蒸気発生装置10では、起動によりポンプ16、加熱部20、温度制御部38が作動される。すると、ポンプ16によって液体タンク14の水が蒸気発生部18に供給される。蒸気発生部18では、緩衝ガス流路26を経由して加熱部20からの熱供給を受けて、供給された水を蒸発させる。この水蒸気は、蒸気発生部18の蒸気出口18Bから排出され、蒸気流路36、液滴トラップ30を経て、例えば水蒸気消費装置に供給される。   In the steam generator 10 having the above-described configuration, the pump 16, the heating unit 20, and the temperature control unit 38 are activated by activation. Then, the water in the liquid tank 14 is supplied to the steam generation unit 18 by the pump 16. The steam generation unit 18 receives heat supply from the heating unit 20 via the buffer gas flow path 26 and evaporates the supplied water. The steam is discharged from the steam outlet 18B of the steam generating unit 18, and is supplied to, for example, a steam consuming apparatus through the steam flow path 36 and the droplet trap 30.

ところで、蒸気発生装置10では、図2に示される如く、蒸気発生部18内で突沸や圧力変動に伴い気化されない状態で水滴dが蒸気出口18Bから排出され、蒸気流路36内を飛翔する場合がある。   By the way, in the steam generator 10, as shown in FIG. 2, the water droplet d is discharged from the steam outlet 18 </ b> B in a state where it is not vaporized due to bumping or pressure fluctuation in the steam generator 18, and flies through the steam channel 36. There is.

ここで、蒸気発生装置10では、液滴トラップ30の微細流路30Aの代表直径Dtが水滴dの粒子径Dd以下であり、液滴トラップ30を構成する蒸気流路形成管32内を多数の微細流路30Aに区画する流路隔壁34及び蒸気流路形成管32の表面温度Tが160℃≦T≦300℃であるため、蒸気流路36を飛翔して液滴トラップ30の上流端30Bに至った水滴dは、蒸気膜を介して液滴トラップ30の上流端30Bに捕獲される。すなわち、下流側への液体状態での排出(蒸気消費装置への供給)が禁止される。   Here, in the steam generation device 10, the representative diameter Dt of the fine flow path 30 </ b> A of the droplet trap 30 is equal to or smaller than the particle diameter Dd of the water droplet d, and a large number of vapor flow path forming pipes 32 constituting the droplet trap 30 are disposed inside. Since the surface temperature T of the flow path partition wall 34 and the vapor flow path forming pipe 32 partitioned into the fine flow path 30A is 160 ° C. ≦ T ≦ 300 ° C., it flies through the vapor flow path 36 and the upstream end 30B of the droplet trap 30. The water droplet d that has reached is captured by the upstream end 30B of the droplet trap 30 through the vapor film. That is, the discharge in the liquid state downstream (supply to the steam consuming apparatus) is prohibited.

そして、液滴トラップ30を構成する流路隔壁34の表面温度Tが図6の温度領域Bに相当する温度に管理されるため、換言すれば、水滴dが狭義のライデンフロスト現象を生じる温度に流路隔壁34の表面温度が管理されているため、水滴dは、蒸気膜の不安定性によっていくつかに分裂したりダンスをするような挙動を示し、液滴トラップ30の上流端30B面上や流路隔壁34間を移動しつつ、流路隔壁34を経由した温度制御部38からの熱供給によって徐々に蒸発される。特に、液滴トラップ30は、蒸気流れ方向の上流端30Bを重力方向の上側に向ける姿勢で配置されているため、例えば蒸気流れ方向が水平方向に沿うように配置された構成のように水滴dを蒸気流路36の重力方向下側に逃がすことなく、確実に捕獲して蒸発させることができる。   Since the surface temperature T of the flow path partition wall 34 constituting the droplet trap 30 is controlled to a temperature corresponding to the temperature region B of FIG. 6, in other words, the temperature at which the water droplet d causes a narrow Leidenfrost phenomenon. Since the surface temperature of the flow path partition wall 34 is controlled, the water droplet d behaves in such a way that it splits into several parts or dances due to the instability of the vapor film, and on the surface of the upstream end 30B of the droplet trap 30. While being moved between the flow path partition walls 34, it is gradually evaporated by supplying heat from the temperature control unit 38 via the flow path partition walls 34. In particular, since the droplet trap 30 is arranged in a posture in which the upstream end 30B in the vapor flow direction faces the upper side in the direction of gravity, for example, the water droplet d as in a configuration in which the vapor flow direction is arranged along the horizontal direction. Can be reliably captured and evaporated without escaping to the lower side of the steam flow path 36 in the direction of gravity.

このように、第1の実施形態に係る蒸気発生装置10では、微細な粒子径を有する液滴(水滴)dを効果的に捕獲して蒸発させることができる。これにより、液滴dは完全に気化され、蒸気消費装置に液滴が供給されてしまうことを効果的に防止することができる。   Thus, in the steam generator 10 according to the first embodiment, it is possible to effectively capture and evaporate the droplet (water droplet) d having a fine particle diameter. Thereby, the droplet d is completely vaporized, and it is possible to effectively prevent the droplet from being supplied to the vapor consuming apparatus.

また、蒸気発生装置10では、液滴トラップ30の表面温度Tの上限がライデンフロスト温度以下に管理されているため、水滴dが液滴トラップ30の上流端30B上でスフェロイド状態に遷移することが防止される。これにより、液滴トラップ30で捕獲された水滴dは液滴トラップ30の上流端30B上面に沿って移動したり、ダンスをするように移動したりして、特定の微細流路30Aの蒸気流れを阻害することがない。このため、蒸気流路の一部を成す液滴トラップ30に局所的な低温部が生じたり、多数の微細流路30Aでの蒸気濃度のムラが生じたりすることが防止される。   In the steam generator 10, since the upper limit of the surface temperature T of the droplet trap 30 is controlled to be equal to or lower than the Leidenfrost temperature, the water droplet d may transition to the spheroid state on the upstream end 30 </ b> B of the droplet trap 30. Is prevented. As a result, the water droplet d captured by the droplet trap 30 moves along the upper surface of the upstream end 30B of the droplet trap 30 or moves so as to dance, so that the vapor flow in the specific microchannel 30A. Will not be disturbed. For this reason, it is possible to prevent a local low temperature portion from being generated in the droplet trap 30 that forms a part of the vapor flow path, and the occurrence of uneven vapor concentration in the numerous fine flow paths 30A.

次に、本発明の第2の実施形態に係る蒸気発生装置50について、図7及び図8に基づいて説明する。なお、上記第1の実施形態と基本的に同一の部品・部分には、上記第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がる。   Next, the steam generator 50 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG.7 and FIG.8. Note that parts and portions that are basically the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted, and illustration may be omitted.

図7には、蒸気発生装置50の概略全体構成が模式図にて示されている。この図に示される如く、蒸気発生装置50は、蒸気発生器12に代えて、蒸気発生部18と加熱部20との間にスーパヒート部52を挟み込んだ蒸気発生器54を備える点で、第1の実施形態に係る蒸気発生装置10とは異なる。以下、具体的に説明する。   In FIG. 7, a schematic overall configuration of the steam generator 50 is shown in a schematic diagram. As shown in this figure, the steam generator 50 includes a steam generator 54 in which a superheater 52 is sandwiched between the steam generator 18 and the heating unit 20 in place of the steam generator 12. This is different from the steam generator 10 according to the embodiment. This will be specifically described below.

蒸気発生装置50は、蒸気発生部18の蒸気出口18Bとスーパヒート部52の蒸気入口52Aとを連通するためのUターン流路56Aを形成するUターン流路部材56を備えている。図8に示される如く、スーパヒート部52は、第1の実施形態における緩衝ガス流路26と同様に、加熱部20から該スーパヒート部52自体及び蒸気発生部18への伝熱経路としても機能する多数の隔壁28にて、スーパヒート蒸気流通管58の内部空間が微細なスーパヒート蒸気ガス流路58Aに区画されて構成されている。   The steam generation device 50 includes a U-turn flow path member 56 that forms a U-turn flow path 56A for communicating the steam outlet 18B of the steam generation section 18 and the steam inlet 52A of the superheat section 52. As shown in FIG. 8, the superheat part 52 functions as a heat transfer path from the heating part 20 to the superheat part 52 itself and the steam generation part 18, similarly to the buffer gas flow path 26 in the first embodiment. A large number of partition walls 28 divide the internal space of the superheat steam flow pipe 58 into fine superheat steam gas flow paths 58A.

そして、この実施形態では、スーパヒート部52における蒸気入口52A(上流端側の少なくとも一部)が液滴トラップ30とされている。具体的には、スーパヒート蒸気ガス流路58Aの代表直径Dtは、蒸気発生部18を構成する微細流路18Aの代表直径De以下とされており、また、Uターン流路部材56を飛翔する液滴dの粒子径Dd以下に設定されている。   In this embodiment, the vapor inlet 52 </ b> A (at least a part on the upstream end side) in the superheat unit 52 is the droplet trap 30. Specifically, the representative diameter Dt of the superheat steam gas flow path 58A is set to be equal to or smaller than the representative diameter De of the fine flow path 18A constituting the steam generation unit 18, and the liquid flying through the U-turn flow path member 56 is used. It is set to the particle diameter Dd or less of the droplet d.

さらに、スーパヒート部52は、蒸気流れ方向の上流端である蒸気入口52Aが重力方向の上側を向く姿勢で配置されている。そして、この実施形態における加熱部20は、スーパヒート蒸気流通管58、隔壁28の表面温度を上記した所定温度Tl以上で、かつ別途所定温度Tu以下(Tl≦T≦Tu)に保つように構成されている。   Furthermore, the superheater 52 is disposed in such a posture that the steam inlet 52A, which is the upstream end in the steam flow direction, faces upward in the gravity direction. The heating unit 20 in this embodiment is configured to keep the surface temperature of the superheat steam flow pipe 58 and the partition wall 28 at or above the predetermined temperature Tl and separately below the predetermined temperature Tu (Tl ≦ T ≦ Tu). ing.

したがって、蒸気発生装置50では、蒸気発生器54に液滴トラップ30が一体的に組み込まれており、かつ加熱部20が温度制御部38を兼ねて構成されているもの把握することができる。蒸気発生装置50における他の構成は、蒸気発生装置10の対応する構成と同じである。   Therefore, in the steam generator 50, it can be grasped that the droplet trap 30 is integrally incorporated in the steam generator 54, and the heating unit 20 is also configured as the temperature control unit 38. Other configurations of the steam generator 50 are the same as the corresponding configurations of the steam generator 10.

したがって、第2の実施形態に係る蒸気発生装置50によっても、基本的に第1の実施形態に係る蒸気発生装置10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。すなわち、蒸気発生装置50では、微細な粒子径を有する液滴を効果的に捕獲して蒸発させることができる。   Therefore, the steam generator 50 according to the second embodiment can basically obtain the same effect by the same operation as the steam generator 10 according to the first embodiment. That is, in the steam generator 50, it is possible to effectively capture and evaporate droplets having a fine particle diameter.

また、蒸気発生装置50では、主にスーパヒート部52の蒸気入口52A(蒸気流れ方向の上流端面)を液滴トラップ30として用いたので、部品点数を増加することなく、液滴トラップ30を構成することができる。これにより、蒸気発生装置50では、蒸気発生装置10と比較してコンパクトに構成することが可能になる。   In the steam generator 50, the steam inlet 52A (upstream end surface in the steam flow direction) of the superheat section 52 is mainly used as the droplet trap 30, so that the droplet trap 30 is configured without increasing the number of parts. be able to. Thereby, the steam generator 50 can be configured more compactly than the steam generator 10.

なお、上記した第2の実施形態では、加熱部20が液滴トラップ30の温度制御(管理)を行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、加熱部20とは独立した温度制御部38にて液滴トラップ30(例えばスーパヒート部52の上流端側の一部)の温度制御を行うようにしても良い。   In the above-described second embodiment, an example in which the heating unit 20 performs temperature control (management) of the droplet trap 30 has been described. However, the present invention is not limited to this, and is independent of the heating unit 20, for example. The temperature control unit 38 may control the temperature of the droplet trap 30 (for example, a part on the upstream end side of the superheat unit 52).

また、上記した第2の実施形態では、液滴トラップ30がスーパヒート部52に一体的に設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、スーパヒート部52とは別体の液滴トラップ30を該スーパヒート部52の蒸気入口52A上に設けた構成としても良い。この構成では、代表直径Dtをスーパヒート部52の長さや代表直径(隔壁28の配置)とは独立して設定することができる。   Further, in the above-described second embodiment, the example in which the droplet trap 30 is provided integrally with the superheat portion 52 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, separate from the superheat portion 52. The droplet trap 30 may be provided on the steam inlet 52A of the superheater 52. In this configuration, the representative diameter Dt can be set independently of the length of the superheater 52 and the representative diameter (arrangement of the partition walls 28).

さらに、上記した各実施形態では、液滴トラップ30の代表直径Dtが液滴dの粒子径Dd以下である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、液滴トラップ30の代表直径Dtが液滴dの粒子径Ddと同等以上である構成としても良い。この場合でも、流路隔壁34の表面温度を狭義のライデンフロスト現象を生じる温度領域B内に管理することで、液滴dは、単に液滴トラップ30を通過してしまうことなく、流路隔壁34上を転がったりダンスしたりしながら徐々に蒸発される。この場合、流路隔壁34の延在方向(微細流路30Aの蒸気流れ方向)は、重力方向に対し傾斜させても良く、水平方向にしても良い。   Further, in each of the embodiments described above, an example in which the representative diameter Dt of the droplet trap 30 is equal to or smaller than the particle diameter Dd of the droplet d is shown, but the present invention is not limited to this. The representative diameter Dt may be equal to or larger than the particle diameter Dd of the droplet d. Even in this case, by managing the surface temperature of the flow path partition wall 34 in the temperature region B in which the Leidenfrost phenomenon in a narrow sense occurs, the liquid droplet d does not simply pass through the liquid droplet trap 30, and the flow path partition wall It gradually evaporates while rolling on 34 and dancing. In this case, the extending direction of the flow path partition wall 34 (the vapor flow direction of the fine flow path 30A) may be inclined with respect to the gravity direction or may be horizontal.

またさらに、上記した各実施形態では、蒸気流路形成管32が流路隔壁34にて多数の微細流路30Aに区画されて蒸気トラップ30が構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、蒸気出口18Bに接続された蒸気排出ラインに網状の流路区画体にて多数の微細流路(流れ方向に短い流路)に区画するようにしても良い。   Furthermore, in each of the above-described embodiments, an example is shown in which the vapor flow path forming pipe 32 is partitioned into a large number of fine flow paths 30A by the flow path partition wall 34, and the vapor trap 30 is configured. For example, the vapor discharge line connected to the vapor outlet 18B may be divided into a large number of fine flow paths (flow paths that are short in the flow direction) by a mesh-shaped flow path partition.

また、上記した各実施形態では、微細流路30Aが矩形状流路を成すように平板状(格子状)の流路隔壁34を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、蒸気トラップ30は、ハニカム状に形成されても良く、多数の円筒パイプの外周面を接続した如く構成しても良い。これらの場合、蒸気流路36内を飛翔する液滴dが微細流路を通過しないように、該微細流路の代表直径を決めることが好ましい。   Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the fine channel 30A includes the plate-like (lattice-like) channel partition wall 34 so that the rectangular channel is formed is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the steam trap 30 may be formed in a honeycomb shape, and may be configured such that the outer peripheral surfaces of a large number of cylindrical pipes are connected. In these cases, it is preferable to determine the representative diameter of the fine channel so that the droplet d flying in the vapor channel 36 does not pass through the fine channel.

さらに、上記した各実施形態では、蒸気発生器12、54が蒸気発生部18と20との間に緩衝ガス流路26、スーパヒート部52を挟み込んで構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、液滴が生成される可能性のあるあらゆる蒸気発生器に本発明適用可能であることはいうまでもない。   Further, in each of the above-described embodiments, the steam generators 12 and 54 have been illustrated with the buffer gas flow path 26 and the superheater 52 sandwiched between the steam generators 18 and 20, respectively. It is needless to say that the present invention is not limited to this and can be applied to any steam generator in which droplets may be generated.

本発明の第1の実施形態に係る蒸気発生装置の概略全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic whole composition of a steam generator concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る蒸気発生装置を構成する液滴トラップを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the droplet trap which comprises the steam generator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る蒸気発生装置を構成する液滴トラップの平面断面視図である。It is a plane sectional view of the droplet trap which constitutes the steam generating device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る蒸気発生装置を構成する液滴トラップの一部を拡大して示す平面断面視図である。It is a plane sectional view expanding and showing some droplet traps which constitute the steam generating device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る蒸気発生器を構成する蒸気発生器を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically the steam generator which constitutes the steam generator concerning a 1st embodiment of the present invention. ライデンフロスト現象を説明するための線図である。It is a diagram for explaining a Leidenfrost phenomenon. 本発明の第2の実施形態に係る蒸気発生装置の概略全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic whole structure of the steam generator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る蒸気発生装置を構成する蒸気発生器を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the steam generator which comprises the steam generator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 蒸気発生装置
12 蒸気発生器(蒸気発生部)
18 蒸気発生部
30 液滴トラップ(流路区画体)
34 隔壁(流路区画体)
38 温度制御部
50 蒸気発生装置
54 蒸気発生器(蒸気発生部)
10 Steam generator 12 Steam generator (steam generator)
18 Steam generating part 30 Droplet trap (channel partition)
34 Bulkhead (channel partition)
38 Temperature Control Unit 50 Steam Generator 54 Steam Generator (Steam Generation Unit)

Claims (6)

液体を気化するための蒸気発生部と、
前記蒸気発生部の下流側の蒸気流路を複数の流路に区画する流路区画体と、
前記流路区画体の表面温度を、前記液体の液滴がライデンフロスト現象を生じる下限温度以上に保つための温度制御手段と、
を備えた蒸気発生装置。
A steam generator for vaporizing the liquid;
A flow path partitioning body that divides a steam flow path downstream of the steam generation section into a plurality of flow paths;
A temperature control means for maintaining the surface temperature of the flow path partition body at or above a lower limit temperature at which the liquid droplets cause a Leidenfrost phenomenon;
Steam generator with
前記流路区画体は、該流路区画体が区画した上記流路の代表直径を該流路区画体よりも上流側が飛翔する前記液滴の直径以下となるように配置されている請求項1記載の蒸気発生装置。   2. The flow path partition body is disposed so that a representative diameter of the flow path partitioned by the flow path partition body is equal to or smaller than a diameter of the droplet flying upstream from the flow path partition body. The steam generator described. 前記蒸気発生部は、微細な代表直径を有する流路の周壁を加熱することで、該流路に供給された液体を気化するようになっており、
前記流路区画体は、該流路区画体が区画した上記流路の代表直径を前記蒸気発生部における流路の代表直径以下とするように配置されている請求項1又は請求項2記載の蒸気発生装置。
The vapor generating unit is configured to vaporize the liquid supplied to the flow path by heating the peripheral wall of the flow path having a fine representative diameter.
The said flow path division body is arrange | positioned so that the representative diameter of the said flow path which this flow path division body divided may be below the representative diameter of the flow path in the said steam generation part. Steam generator.
前記流路区画体が区画する流路は、重力方向の上側から蒸気が流入されるように配置されている請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の蒸気発生装置。   The steam generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow path defined by the flow path partitioning body is disposed so that steam flows from above in the direction of gravity. 前記蒸気発生部は、供給された水を気化するようになっており、
前記温度制御手段は、前記流路区画体の表面温度を160℃以上に保つようになっている請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の蒸気発生装置。
The steam generation part is adapted to vaporize the supplied water,
The steam generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature control means is configured to keep a surface temperature of the flow path partition body at 160 ° C or higher.
前記温度制御手段は、前記流路区画体の表面温度をライデンフロスト温度以下に保つようになっている請求項1乃至請求項5の何れか1項記載の蒸気発生装置。
The steam generator according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature control means is configured to keep the surface temperature of the flow path partition body at or below the Leidenfrost temperature.
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