JP2018054262A

JP2018054262A - 蒸気発生装置

Info

Publication number: JP2018054262A
Application number: JP2016194004A
Authority: JP
Inventors: 拓哉船塚; Takuya FUNAZUKA
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-04-05

Abstract

【解決手段】蒸気発生装置１は円筒状の蒸発室５を備えており、この蒸発室５内の底部５Ｂの上面が加熱面５Ａとなっている。加熱面５Ａには所定厚さのガラスフィルター１７が配置されており、その近接上方側にノズル７の下端開口部７Ａが位置している。加熱面５Ａとガラスフィルター１７は、図示しないヒーターにより所定温度に加熱されており、その状態において除染液体Ｌ（過酸化水素水溶液）がノズル７の下端開口部７Ａから吐出される。すると、除染液体Ｌはガラスフィルター１７内を加熱面５Ａに向けて浸透しながら加熱されるので、ガラスフィルター１７の上面１７Ａから除染液体Ｌが徐々に蒸発して除染ガスＧ（過酸化水素蒸気）が発生する。【効果】除染液体Ｌを吐出させる時間間隔が長くなる条件であっても、蒸発室５内で発生する除染ガスＧの濃度を安定させることができる。【選択図】図２

Description

本発明は蒸気発生装置に関し、より詳しくは、蒸発室内に例えば除染液体を供給して該除染液体を加熱蒸発させて除染ガスを発生させるようにした蒸気発生装置に関する。

従来、蒸発室内に過酸化水素を含有する除染液体をノズルによって滴下し、除染液体を加熱して蒸発させることにより滅菌蒸気（除染ガス）を発生させるようにした蒸気発生装置は知られている（例えば特許文献１）。このような蒸気発生装置は、除染対象となるアイソレータの容積等の諸条件に応じて蒸発室への除染液体の滴下速度を制御するようになっている。

特許第４３８０２７６号公報特開２００３−１２６２２４号公報

ところで、アイソレータ内に配置された非常に細い配管を除染する場合、つまり、パーツフィーダの姿勢変更用エア噴射ノズルヘエアを送る細管を除染する場合には、従来では特許文献２のようにアイソレータ内に供給された除染ガスを吸引することで細管内に取り込んで該細管を除染していたものである。
しかしながら、除染ガスはアイソレータ内に供給されると凝縮されるため、上記細管内に取り込まれる除染ガスの濃度を管理することは難しく、細管内全体を除染するために、除染ガスを長時間供給する必要があった。
そこで、上記細管に直接除染ガスを供給して除染する場合には、圧力損失が大きいために風量を大きくできず、小風量においては除染ガスを凝縮させないために蒸発室へ供給する除染液体の時間当たりの供給量を少量にしなければならず、そのため蒸発室内へのノズルの下端開口部から除染液体を滴下する際の滴下速度が遅くなってしまう（図３参照）。
しかしながら、滴下速度が遅いと除染液体を滴下するインターバルが長くなるため蒸気濃度（除染ガスの濃度）がばらついて不安定になる（図４参照）。なお、滴下速度を速くすると蒸気濃度は高くなって安定するが、蒸気濃度が高くなると上記細管への入り口付近や内部で凝縮が発生し、凝縮された液体に蒸気が取り込まれて蒸気が下流へ供給されにくくなるという問題が生じる。
また、蒸発室に除染液体を滴下するノズルの径を細くすることにより、ノズルの下端開口部から吐出される除染液体の吐出量を少なくすることも考えられる。しかしながら、除染液体が過酸化水素水水溶液の場合には、その内部に含まれる蒸発成分がノズルの内面に付着し、時間の経過とともに堆積してノズル詰まりの原因となるという問題がある。

上述した事情に鑑み、本発明は、加熱手段を有する蒸発室と、この蒸発室に配置され、下端開口部から液体を吐出するノズルと、該ノズルに液体を供給する液体供給手段と、蒸発室に気体を送気する送気手段とを備え、上記ノズルの下端開口部から吐出させた液体を加熱蒸発させて蒸気を発生させるようにした蒸気発生装置において、
親水性の多孔質部材を上記ノズルの下端開口部と上記加熱手段との間に配置して、上記加熱手段により多孔質部材を加熱するように構成し、ノズルの下端開口部から吐出させた液体を、上記多孔質部材により拡散させて加熱蒸発させることにより蒸気を発生させるようにしたものである。

このような構成によれば、ノズルの下端開口部から液体を吐出させる時間間隔が長くなったとしても、蒸発室内で発生する蒸気の濃度を安定させることができる。

本発明の一実施例を示す構成図。図１の要部の構成を示す拡大図。従来技術を示す図。図３の従来技術における蒸気の濃度と時間との関係を示す図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は蒸気発生装置であり、この蒸気発生装置１はアイソレータ２内の複数の細管３の除染に用いられる。この蒸気発生装置１により除染ガスＧ（過酸化水素蒸気）を発生させて、該除染ガスＧをアイソレータ２内のマニホールド４を介して複数の細管３に供給し、その先端部のノズル３Ａから吐出させることにより、各細管３とノズル３Ａを除染できるようになっている。

蒸気発生装置１は、密閉された円筒状のハウジングからなる蒸発室５と、この蒸発室５内に給液管６とその先端に接続されたノズル７とを介して除染液体Ｌ（過酸化水素水溶液）を供給する給液ポンプ８と、蒸発室５内に給気管１１を介してエアを送気するコンプレッサ１２と、蒸発室５内で発生させた除染ガスＧをガス供給管１３を介してマニホールド４に給送する送風ポンプ１４とを備えている。
上記給液ポンプ８、コンプレッサ１２及び送風ポンプ１４の作動は、制御装置１５によって制御されるようになっている。また、蒸発室５を構成するハウジングの底部５Ｂには図示しないヒーター（加熱手段）が埋設されており、このヒーターの作動も制御装置１５によって制御されるようになっている。
ガス供給管１３の先端は、アイソレータ２内のマニホールド４に接続されており、そのマニホールド４に複数の細管３の基部が等ピッチで接続されている。各細管３の先端には、ノズル３Ａが設けられている。各細管３の長さと内径は同じ寸法に設定されており、具体的には細管３の内径は約４ｍｍ、長さは約２０００ｍｍに設定されている。
蒸発室５内で発生した除染ガスＧが送風ポンプ１４により吸引されてからマニホールド４に供給されると、各細管３内を流通して、それらの先端となるノズル３Ａからアイソレータ２内に吐出されるようになっている。それにより、マニホールド４、及び各細管３と各ノズル３Ａの内部が除染ガスＧにより除染されるようになっている。
送風ポンプ１４の上流側となるガス供給管１３には、濃度センサ１６が設けられており、この濃度センサ１６は、ガス供給管１３内を流通する除染ガスＧの濃度を検出し、検出した濃度を制御装置１５に伝達するようになっている。
制御装置１５には、細管３に除染ガスＧを供給する際の除染ガスＧの所定濃度が予め入力されており、制御装置１５は、濃度センサ１６が検出する除染ガスＧの濃度が上記所定濃度よりも高くなると給液ポンプ８からの除染液体の時間当たりの供給量を減少させ、他方、濃度センサ１６で検出する除染ガスＧの濃度が上記所定濃度よりも低くなると給液ポンプ８からの除染液体の時間当たりの供給量を増加させるようになっている。それにより、蒸発室５内で発生する除染ガスＧの濃度が上記所定濃度に維持されるように構成されている。

しかして、図２に示すように、蒸発室５はアルミニウム製であり、前述したように蒸発室５の底部５Ｂには図示しないヒーターが埋設されている。そして、蒸発室５の内部に面した底部５Ｂの上面が除染液体Ｌを加熱する加熱面５Ａとなっている。制御装置１５がヒーターを起動すると、該ヒーターによって加熱面５Ａを所定温度（２００℃）まで加熱できるようになっている。除染液体Ｌを吐出するノズル７はステンレス製であり、その内径は０．５ｍｍ程度に設定されている。
本実施例においては、蒸発室５の加熱面５Ａ上に所定の厚さのガラスフィルター１７が配置されており、このガラスフィルター１７の上面１７Ａの近接上方側に、ノズル７の下端開口部７Ａを位置させている。
ガラスフィルター１７は従来公知の構成であり、多孔質部材であって親水性を備えるとともに６００℃程度までの耐熱性を備えている。ガラスフィルター１７は、全体として均一な厚さの円板状となっており、その中心における上面１７Ａの近接上方側にノズル１７の下端開口部７Ａが位置している。
蒸発室５の上部の一側には、給気管１１の端部が接続されるとともに、蒸発室５の上部の他側には、ガス供給管１３の端部が接続されている。給気管１１から蒸発室５内にエアを供給できるとともに、ガス供給管１３を介して蒸発室５内の除染ガスＧを排出させてマニホールド４へ給送することができるようになっている。その他の蒸発室５の構成は、上記特許文献１により公知であるため、詳細な説明は省略する。

以上のように構成された本実施例の蒸気発生装置１は、以下のようにして除染ガスＧを発生させて、アイソレータ２内の細管３を除染するようになっている。
すなわち、事前に蒸発室５の底部５Ｂがヒーターによって予め加熱されているので、加熱面５Ａは約２００℃、その上に載置されたガラスフィルター１７は約１５０℃に加熱されている。
この状態において、給液ポンプ８が作動されるので、給液ポンプ８により除染液体Ｌ（過酸化水素水溶液）が給液管１１を介してノズル７へ供給される。すると、ノズル７に供給された除染液体Ｌは、その下端開口部７Ａから近接下方側のガラスフィルター１７へ吐出されて滴下し、該滴下された除染液体Ｌはガラスフィルター１７で拡散されるとともに内部に浸透して蒸発室５の加熱面５Ａへ流下しながら加熱される。これに伴い、ガラスフィルター１７の上面１７Ａ、ガラスフィルター１７の内部から除染液体Ｌが蒸発して過酸化水素蒸気（除染ガスＧ）が発生する。さらに、ガラスフィルター１７内を浸透して加熱面５Ａまで到達した除染液体Ｌも加熱されて、フィルター１７の上面１７Ａから蒸発して過酸化水素蒸気（除染ガスＧ）が発生する。
蒸発室５内にはコンプレッサ１２により送気管１１を介して一定流量のエアが連続的に供給されるとともに、送風ポンプ１４により吸引されているため、蒸発室５で発生した除染ガスＧ（過酸化水素蒸気）はエアによりガス供給管１３内へ送り込まれ、その後、送風ポンプ１４によってアイソレータ２のマニホールド４を介して各細管３へ給送される。これにより、除染ガスＧが各細管３とその先端のノズル３Ａを流通することで、それらの内部及びマニホールド４が除染される。
ここで、除染ガスＧの濃度は濃度センサ１６によって検出されており、制御装置１５は濃度センサ１６が検出した除染ガスＧの濃度を基にして、給液ポンプ８からの給液量を増減させるので、蒸発室５内の除染ガスＧの濃度が予め入力された所定濃度に維持されるようになっている。
本実施例では、一例として上記コンプレッサ１２から給送するエアの温度は２０℃で湿度は５％、蒸発室５からガス供給管１３へ排出される除染ガスＧの温度は６０℃、送風ポンプ１４からマニホールド４に給送する除染ガスＧの温度は４０℃、マニホールド４から細管３を介して排出される除染ガスＧの温度は２５℃としている。
このような温湿度条件で細管３内が凝縮しない除染ガスＧ濃度を理論算出し、算出値を基に単位時間当たりの供給量を設定する。一般的なアイソレータ除染温湿度条件２５℃、５０％と比較して低湿であるため、より高濃度の除染ガスを凝縮させず送りこめる。

以上のように、本実施例によれば、蒸発室５内の加熱面５Ａ上にガラスフィルター１７を設けて、該ガラスフィルター１７に除染液体Ｌをノズル７の下端開口部７Ａから吐出するようにしている。そのため、除染液体Ｌ（過酸化水素水溶液）をノズル７の下端開口部３Ａから直接、加熱面５Ａに滴下させるようにした従来技術（図４参照）と比較すると、除染液体Ｌを吐出する時間間隔が長くなる条件であっても一瞬で蒸発するということはなく、少量ずつ時間をかけて蒸発することになるので、除染ガスＧの濃度はばらつきが小さく安定した濃度となる。そして、除染液体Ｌは、ノズル７の下端開口部７Ａから連続的にガラスフィルター１７へ吐出されるので、除染液体Ｌ（過酸化水素水溶液）に含まれる蒸発成分がノズル７の内面に堆積するのを防止することができる。
したがって、本実施例によれば、蒸発室５内へのノズル７からの除染液体Ｌの注入速度が遅い場合においても、蒸発室５からアイソレータ２内の各細管３へ安定した濃度の除染ガスＧを連続的に供給することが可能となる。
なお、上記実施例においては、蒸発室５の加熱面５Ａにガラスフィルター１７を配置していたが、多孔質体で耐熱性がある材料であればその他の材料を用いても良い。
また、上記実施例で具体的に開示した数値は一例に過ぎず、上記数値に限定されるものではない。

１‥蒸気発生装置２‥アイソレータ（除染対象物）
３‥細管（除染対象物）５‥蒸発室
５Ａ‥加熱面７‥ノズル
７Ａ‥下端開口部１２‥給液ポンプ
１７‥ガラスフィルターＧ‥除染ガス（過酸化水素蒸気）
Ｌ‥除染液体（過酸化水素水溶液）

Claims

加熱手段を有する蒸発室と、この蒸発室に配置され、下端開口部から液体を吐出するノズルと、該ノズルに液体を供給する液体供給手段と、蒸発室に気体を送気する送気手段とを備え、上記ノズルの下端開口部から吐出させた液体を加熱蒸発させて蒸気を発生させるようにした蒸気発生装置において、
親水性の多孔質部材を上記ノズルの下端開口部と上記加熱手段との間に配置して、上記加熱手段により多孔質部材を加熱するように構成し、ノズルの下端開口部から吐出させた液体を、上記多孔質部材により拡散させて加熱蒸発させることにより蒸気を発生させることを特徴とする蒸気発生装置。
上記蒸発室は加熱手段により加熱される加熱面を備えており、上記多孔質部材を上記ノズルの下端開口部と上記加熱面との間に配置したことを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
上記多孔質部材はガラスフィルターからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蒸気発生装置。
上記液体は過酸化水素水溶液であり、上記蒸発室内で発生する蒸気は過酸化水素蒸気であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の蒸気発生装置。