JP2020148272A - Heating cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示された技術は、加熱シリンダに関する。 The techniques disclosed herein relate to heating cylinders.
従来より、内部に蒸気が供給され、外部の対象物を加熱するシリンダ本体を備えた加熱シリンダが知られている。 Conventionally, a heating cylinder provided with a cylinder body in which steam is supplied to the inside to heat an external object has been known.
例えば、特許文献1に記載された加熱シリンダは、内部に蒸気が供給されるシリンダ本体を備え、シリンダ本体の外周面に接触する対象物を加熱する。シリンダ本体内では、熱を奪われた蒸気が凝縮してドレンとなり、シリンダ本体の底部に貯留する。シリンダ本体には、貯留されたドレンを排出するためのドレン管が接続されている。貯留されたドレンは、蒸気の圧力によってドレン管を介してシリンダ本体から排出される。ドレン管には、ドレントラップが設けられている。ドレン管を介して排出されたドレンは、ドレントラップを経て排出される。 For example, the heating cylinder described in Patent Document 1 includes a cylinder body to which steam is supplied, and heats an object in contact with the outer peripheral surface of the cylinder body. Inside the cylinder body, the steam that has been deprived of heat condenses into a drain, which is stored at the bottom of the cylinder body. A drain pipe for draining the stored drain is connected to the cylinder body. The stored drain is discharged from the cylinder body via the drain pipe by the pressure of steam. The drain pipe is provided with a drain trap. The drain discharged through the drain pipe is discharged through the drain trap.
ドレントラップにおいては、所謂スチームロッキングが発生する場合がある。スチームロッキングとは、ドレントラップ内に先に蒸気が流入している状態からドレントラップ内にドレンが流入しようとすると、蒸気によって閉弁された状態が維持され、ドレントラップへのドレンの流入が滞る現象である。スチームロッキングが発生すると、シリンダ本体からのドレンの排出が停滞してしまう。 In the drain trap, so-called steam locking may occur. Steam locking means that when steam tries to flow into the drain trap from the state where steam has flowed into the drain trap first, the valve closed state is maintained by the steam and the inflow of drain into the drain trap is delayed. It is a phenomenon. When steam locking occurs, the drainage from the cylinder body becomes stagnant.
そこで、特許文献1に記載された加熱シリンダでは、ドレントラップをバイパスするバイパス管がドレン管に接続されている。バイパス管には、バイパス管を開閉させるバルブが設けられている。シリンダ本体には、シリンダ本体内でのドレンの貯留量を検出する水位センサが設けられている。シリンダ本体内のドレンの水位が或る程度高くなったことが水位センサによって検出された場合には、スチームロッキングが発生していると判断され、バイパス管のバルブが開かれる。これにより、シリンダ本体内からのドレンの排出が可能となると共に、スチームロッキングがやがて解消される。 Therefore, in the heating cylinder described in Patent Document 1, a bypass pipe that bypasses the drain trap is connected to the drain pipe. The bypass pipe is provided with a valve for opening and closing the bypass pipe. The cylinder body is provided with a water level sensor that detects the amount of drainage stored in the cylinder body. When the water level sensor detects that the water level of the drain in the cylinder body has risen to some extent, it is determined that steam locking has occurred, and the valve of the bypass pipe is opened. As a result, drainage can be discharged from the inside of the cylinder body, and steam locking is eventually eliminated.
しかしながら、前述のような加熱シリンダにおいては、シリンダ本体内に水位センサを設ける必要があり、シリンダ本体の構成が複雑になる。 However, in the heating cylinder as described above, it is necessary to provide a water level sensor in the cylinder body, which complicates the configuration of the cylinder body.
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スチームロッキングの解消とシリンダ本体からのドレンの適切な排出とを簡単な構成で実現することにある。 The technology disclosed here was made in view of this point, and the purpose is to realize the elimination of steam locking and the proper drainage of drain from the cylinder body with a simple configuration. is there.
ここに開示された加熱シリンダは、内部に蒸気が供給され、外部の対象物を加熱するシリンダ本体と、前記シリンダ本体からドレンを排出するドレン管と、前記ドレン管に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップと、前記ドレントラップによって流通が阻止された流体を前記ドレントラップの下流側へ流通させる解放機構と、前記シリンダ本体の出口における流体の温度である出口温度を検出する第1温度センサと、前記ドレントラップの入口における流体の温度である入口温度を検出する第2温度センサと、前記解放機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記入口温度が前記出口温度よりも高い場合に、前記解放機構を作動させる。 The heating cylinder disclosed here is provided in a cylinder body in which steam is supplied to the inside to heat an external object, a drain pipe for discharging drain from the cylinder body, and a drain pipe for drain flow. A drain trap that blocks the flow of steam while allowing it, a release mechanism that allows the fluid whose flow is blocked by the drain trap to flow to the downstream side of the drain trap, and an outlet that is the temperature of the fluid at the outlet of the cylinder body. The control unit includes a first temperature sensor for detecting the temperature, a second temperature sensor for detecting the inlet temperature which is the temperature of the fluid at the inlet of the drain trap, and a control unit for controlling the release mechanism. When the inlet temperature is higher than the outlet temperature, the release mechanism is activated.
前記加熱シリンダによれば、スチームロッキングの解消とシリンダ本体からのドレンの適切な排出とを簡単な構成で実現することができる。 According to the heating cylinder, it is possible to eliminate steam locking and appropriately discharge drainage from the cylinder body with a simple configuration.
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
《実施形態1》
図1は、実施形態1に係る加熱シリンダ100の概略的な構成図である。加熱シリンダ100は、蒸気を熱源とするヒータであって、対象物(例えば、紙や洗濯物)を加熱する。加熱シリンダ100は、内部に蒸気が供給され、外部の対象物を加熱するシリンダ本体10と、シリンダ本体10からドレンを排出するドレン管31と、ドレン管31に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップ4と、ドレントラップ4によって流通が阻止された流体をドレントラップ4の下流側へ流通させる解放機構7と、シリンダ本体10の出口における流体の温度(以下、「出口温度」という)を検出する第1温度センサ33と、ドレントラップ4の入口における流体の温度(以下、「入口温度」という)を検出する第2温度センサ34と、解放機構7を制御する制御部8とを備えている。以下、「上流」は、流体の流れ方向における上流を、「下流」は、流体の流れ方向における下流を意味する。
<< Embodiment 1 >>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
シリンダ本体10は、軸心Xに沿って延びる略円筒状に形成され、その内部に蒸気及びドレンを収容可能に構成されている。シリンダ本体10の両端には、軸心Xに沿って延びる軸部11a及び軸部11bが設けられ、軸部11a及び軸部11bは、軸受(図示省略)により回転自在に支持されている。すなわち、シリンダ本体10は、軸心X回りに回転自在に支持されている。シリンダ本体10は、軸心Xが水平方向に延びる状態で支持されている。シリンダ本体10の外周面は、所定の搬送方向に搬送される対象物と接触している。シリンダ本体10は、対象物の搬送に従って軸心X回りに回転する。
The
一方の軸部11aには、蒸気流入管12とドレン流出管13とが設けられている。蒸気流入管12とドレン流出管13とは、二重管を形成している。蒸気流入管12の内部にドレン流出管13が配置されている。
A
蒸気流入管12の上流端には、蒸気管21が接続されている。蒸気管21には、蒸気が流通している。蒸気管21を流通する蒸気が蒸気流入管12を介してシリンダ本体10に供給される。蒸気管21には、蒸気管21を流通する蒸気の圧力を検出する圧力センサ22が設けられている。蒸気流入管12の下流端部は、シリンダ本体10の内部において軸心Xに沿って水平方向に延びている。蒸気流入管12の下流端は、シリンダ本体10の内部に開口している。
A
ドレン流出管13は、軸部11aを介してシリンダ本体10を貫通している。ドレン流出管13は、所謂サイフォン管であり、シリンダ本体10の蒸気の圧力によってドレンを排出する。ドレン流出管13は、軸部11aから軸心Xに沿ってシリンダ本体10の内方へ延びた後、シリンダ本体10の底部に向かって屈曲している。ドレン流出管13の上流端は、シリンダ本体10の底部におけるシリンダ本体10の内周面に近接している。ドレン流出管13の下流端部は、軸部11aから軸心Xに沿ってシリンダ本体10の外方へ延びている。ドレン流出管13の下流端には、ドレン管31が接続されている。
The
シリンダ本体10には、蒸気管21を流通する蒸気が蒸気流入管12を介して供給される。シリンダ本体10内に供給された蒸気は、シリンダ本体10の外周面に接触する対象物をシリンダ本体10を介して加熱する。シリンダ本体10へ(即ち、対象物へ)放熱した蒸気は、凝縮してドレンとなり、シリンダ本体10の底部に溜まっていく。ドレン流出管13の上流端は、シリンダ本体10に貯留されるドレンに浸かっている。シリンダ本体10内のドレンは、シリンダ本体10内の蒸気の圧力によってドレン流出管13へ流入していく。その結果、ドレンは、ドレン流出管13を介してシリンダ本体10からドレン管31へ排出される。このとき、排出されるドレンには蒸気が混ざり得る。
Steam flowing through the
ドレン管31には、ドレントラップ4が設けられている。ドレントラップ4は、流入した流体のうちドレンを通過させる一方、蒸気の流出を阻止する。つまり、シリンダ本体10から排出されたドレン及び蒸気は、ドレン管31を介してドレントラップ4へ流入する。ドレンは、ドレントラップ4を通過する一方、蒸気は、ドレントラップ4からの流出が阻止され、ドレントラップ4内に貯留される。
The
ドレン管31には、第1温度センサ33及び第2温度センサ34が設けられている。第1温度センサ33は、ドレン管31の上流端部、即ち、ドレン流出管13の近傍に配置されている。第1温度センサ33は、シリンダ本体10から流出する流体の温度(即ち、シリンダ本体10の出口温度)を検出する。第2温度センサ34は、ドレン管31のうちドレントラップ4の上流側であってドレントラップ4の近傍に配置されている。第2温度センサ34は、ドレントラップ4に流入する流体の温度(即ち、ドレントラップ4の入口温度)を検出する。
The
解放機構7は、ドレントラップ4をバイパスするようにドレン管31に接続されたバイパス管71と、バイパス管71の開通及び遮断を切り替えるバイパスバルブ72とを有している。
The
バイパス管71の上流端は、ドレン管31のうちドレントラップ4の上流側の部分に接続され、バイパス管71の下流端は、ドレントラップ4の下流側の部分に接続されている。ドレン管31を流通する流体は、バイパス管71を介することによってドレントラップ4をバイパスして流通することができる。
The upstream end of the
バイパスバルブ72は、バイパス管71に設けられている。バイパスバルブ72が開状態のときには、バイパス管71が開通される。バイパスバルブ72が閉状態のときには、バイパス管71が遮断される。バイパスバルブ72は、電動弁である。バイパスバルブ72は、制御部8からの信号によって開閉が切り替えられる。解放機構7の作動は、バイパスバルブ72の開弁を意味し、解放機構7の作動停止は、バイパスバルブ72の閉弁を意味する。
The
制御部8には、圧力センサ22、第1温度センサ33及び第2温度センサ34の検出結果が入力されている。制御部8は、バイパスバルブ72へ信号を出力し、バイパスバルブ72を制御する。制御部8は、ドレントラップ4においてスチームロッキングが発生していると判定した場合に、解放機構7を作動させる、即ち、バイパスバルブ72を開く。これにより、ドレントラップ4によって流通が阻止された流体をドレントラップ4の下流側へ流通させる。制御部8の制御内容の詳細は後述する。
The detection results of the
図2は、ドレントラップ4の断面図である。ドレントラップ4は、流体の流路が形成されたケーシング41と、流路中に設けられ、流路の開通及び遮断を切り替える第1弁5及び第2弁6とを備えている。ケーシング41内に流入したドレンは、基本的には第1弁5を通ってケーシング41から流出する。第2弁6は、基本的には、ケーシング41内に流入した空気を排出する。ただし、第2弁6は、ケーシング41内に流入したドレンを排出する場合もある。第2弁6は、ドレンの流入時には開弁し、蒸気の流入時には閉弁する弁の一例である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
ケーシング41には、流体がケーシング41に流入する流入口42と、流体を貯留する貯留室43と、流体がケーシング41から流出する流出口44と、第1弁5を介して貯留室43と流出口44とを連通させる第1排出通路45と、第2弁6を介して貯留室43と第1排出通路45とを連通させる第2排出通路46とを有している。
In the
流入口42、貯留室43、第1排出通路45及び流出口44は、ドレンを排出するための第1流路を形成する。流入口42、貯留室43、第2排出通路46、第1排出通路45及び流出口44は、空気及びドレンを排出するための第2流路を形成する。
The
第1弁5は、第1弁体51と、第1弁座52とを有している。第1弁体51は、中空球形のフロートであり、貯留室43に自由状態で収容されている。第1弁座52は、第1排出通路45の上流端に設けられている。第1弁座52の一部(上流端部)は、貯留室43内に位置している。第1弁座52には、弁孔53が形成されている。貯留室43に貯留されるドレンが増加すると、第1弁体51が浮上して第1弁座52から離座し、弁孔53を開く。一方、貯留室43のドレンが減少すると、第1弁体51が下降して第1弁座52に着座し、弁孔53を閉じる。こうして、第1排出通路45、ひいては第1流路が開閉される。
The
第2弁6は、所定の温度未満の流体(例えば、空気又はドレン)を排出する一方、所定の温度以上の流体(例えば、蒸気)の排出を停止する熱応動式、即ち、サーモスタティック式の弁である。第2弁6は、第2弁体61を含む弁ユニット60と、第2弁座62とを有している。第2弁座62には、弁孔63が形成されている。
The second valve 6 is a heat-responsive type, that is, a thermostatic type, which discharges a fluid (for example, air or drain) having a temperature lower than a predetermined temperature while stopping the discharge of a fluid (for example, steam) having a temperature higher than a predetermined temperature. It is a valve. The second valve 6 has a
弁ユニット60には、温度に応じて膨張及び収縮する感温媒体が封入されている。弁ユニット60は、感温媒体によって第2弁体61を駆動する。弁ユニット60は、ケーシング41に設けられたホルダ47にバネ48を介して保持されている。弁ユニット60は、バネ48によって第2弁座62の方へ付勢され、ホルダ47に押し付けられている。
The
第2弁6においては、感温媒体の温度が高くなると、感温媒体が膨張して、第2弁体61が第2弁座62に着座して、弁孔63を閉じる。感温媒体の温度が低くなると、感温媒体が収縮して、第2弁体61が第2弁座62から離座して、弁孔63を開く。こうして、第2排出通路46、ひいては第2流路が開閉される。この例では、ドレンと同程度の温度では第2弁体61が第2弁座62から離座し、蒸気と同程度の温度では第2弁体61が第2弁座62に着座するような感温媒体が採用されている。
In the second valve 6, when the temperature of the temperature-sensitive medium rises, the temperature-sensitive medium expands, the
尚、第2弁体61が第2弁座62に着座する以上に感温媒体が膨張する場合には、弁ユニット60は、バネ48の弾性力に抗して第2弁座62から離れる方向へ移動する。つまり、感温媒体の過膨張をバネ48が吸収する。
When the temperature-sensitive medium expands more than the
このように構成されたドレントラップ4の動作について説明する。
The operation of the
加熱シリンダ100の始動時には、感温媒体の温度は低く、第2弁体61は第2弁座62から離座している。また、ケーシング41内のドレンが無い場合又は少ない場合には、第1弁体51が第1弁座52に着座している。つまり、第1弁5は、閉弁し、第2弁6は、開弁している。
When the
この状態から加熱シリンダ100が始動すると、流入口42からケーシング41内にドレンが流入し始める。このとき、ドレン管31内に存在していた空気もドレンと共にケーシング41内に流入する。貯留部43に流入したドレンは、貯留部43の下部に溜まっていく。貯留部43のドレンの貯留量が増加すると、第1弁体51が浮上して、第1弁座52から離座する。これにより、第1弁5が開弁される。ドレンは、第1排出通路45を通って、流出口44から流出していく。
When the
貯留部43に流入した空気は、貯留部43の上部に滞留する。空気の温度がかなりの高温でない限り、弁ユニット60の感温媒体の体積(即ち、膨張の度合い)は小さく、第2弁体61が開弁したままである。そのため、空気は、第2弁6を介して第2排出通路46へ流入し、第1排出通路45を通って流出口44から流出していく。
The air that has flowed into the
尚、第1弁5からのドレンの排出量に対して流入口42からのドレンの流入量が多い場合には、貯留部43に貯留されたドレンの量は増加する。やがて、ドレンは、貯留部43の上部に達すると、感温媒体の温度は、ドレンの温度に近づく。この例では、感温媒体の温度がドレンと同程度の場合には、感温媒体の体積(即ち、膨張の度合い)は小さく、第2弁体61が第2弁座62から離座し、弁孔63が開放されたままである。そのため、ドレンは、第2弁6を介して第2排出通路46へ流入し、第1排出通路45を通って流出口44から流出していく。
When the amount of drain inflow from the
一方、流入口42からケーシング41内に蒸気が流入すると、貯留部43のドレンは、第1弁5から排出されて減少していき、やがて第1弁体51が第1弁座52に着座する。こうして、第1弁5が閉弁し、第1弁5からの蒸気の排出が阻止される。
On the other hand, when steam flows into the
また、蒸気の一部は、貯留部43の上部に滞留する。すると、弁ユニット60の感温媒体が膨張する。感温媒体の膨張により、第2弁体61が上方へ変位し、第2弁体61が第2弁座62に着座する。こうして、第2弁6が閉弁し、第2弁6からの蒸気の排出が阻止される。
In addition, a part of the steam stays in the upper part of the
このように、ドレントラップ4は、流入してきたドレン及び空気を、通過させて流出させる一方、流入してきた蒸気の流出を阻止する。
In this way, the
しかしながら、第1弁5及び第2弁6の両方が閉弁し、ドレントラップ4内に蒸気が封入された状態において、ドレントラップ4内にドレンが流入しようとすると、スチームロッキングが発生する場合がある。つまり、第1弁5及び第2弁6が閉弁しているので、ドレントラップ4内の蒸気は、流出口44から流出することができない。ドレントラップ1内の蒸気がドレンに適切に置き換わらないと、第1弁5及び第2弁6は、開弁しない。ドレントラップ4へのドレンの流入がドレントラップ4内の蒸気によって阻害されると、第1弁5及び第2弁6の閉弁状態が継続される。その結果、ドレン管31におけるドレンの流通が停滞し、ひいては、シリンダ本体10からのドレンの排出が滞る。
However, when both the
そこで、制御部8は、スチームロッキングが発生した場合に、解放機構7を作動させて、スチームロッキングを解消させる。以下、制御部8による解放機構7の制御について、図3のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。
Therefore, when steam locking occurs, the control unit 8 operates the
制御部8は、通常時は、解放機構7を作動させていない。つまり、バイパスバルブ72は全閉状態に制御されている。このため、ドレン管31を流通する流体は全て、ドレントラップ4に流入することになり、蒸気の排出が抑制される。制御部8は、一定の周期でフローチャートに示す制御を繰り返す。
The control unit 8 does not normally operate the
ステップS1において、制御部8は、シリンダ本体10の加熱能力を低下させる能力調節があったか否かを判定する。例えば、制御部8は、圧力センサ22の検出結果に基づいて、シリンダ本体10に供給される蒸気の圧力が低下したか否かを判定する。シリンダ本体10の対象物が変更されてシリンダ本体10の加熱能力を低下させる場合やシリンダ本体10による加熱を停止する場合には、シリンダ本体10へ供給される蒸気の圧力が低下させられる。つまり、シリンダ本体10に供給される蒸気の圧力の低下によって、シリンダ本体10の加熱能力の意図的な低下を判定することができる。後述するスチームロッキングの判定方法では、能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下とスチームロッキングによるシリンダ本体10の加熱能力の低下とを判別することが難しい。制御部8は、能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下がある場合には、後述する解放機構7の作動を行わないようにするために、能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下の有無をステップS1において判定する。
In step S1, the control unit 8 determines whether or not there is a capacity adjustment that reduces the heating capacity of the
蒸気の圧力が低下した場合には、制御部8は、能力調節によってシリンダ本体10の加熱能力が低下すると判定して、解放機構7を作動させることなく解放機構7の制御を終了する。一方、蒸気の圧力が低下していない場合には、制御部8は、能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下が無いと判定して、ステップS2へ進む。
When the steam pressure drops, the control unit 8 determines that the heating capacity of the
尚、制御部8は、シリンダ本体10に供給される蒸気の圧力を制御する制御部(例えば、加熱シリンダ100を含む加熱システムの全体を制御する制御部)から、シリンダ本体10の加熱能力を低下させるように能力調節を行う旨の信号又は供給される圧力を示す信号を受け取り、該信号に基づいて能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下を判定してもよい。その場合、圧力センサ22を省略することができる。
The control unit 8 reduces the heating capacity of the
ステップS2において、制御部8は、第1温度センサ33及び第2温度センサ34の検出結果に基づいて、ドレントラップ4の入口温度がシリンダ本体10の出口温度よりも高いか否かを判定する。例えば、制御部8は、以下の式(1)が満たされるか否かを判定する。
In step S2, the control unit 8 determines whether or not the inlet temperature of the
t1+Δt<t2 ・・・ (1)
ここで、t1は、シリンダ本体10の出口温度であり、t2は、ドレントラップ4の入口温度であり、Δtは、所定の温度差(一定)である。
t1 + Δt <t2 ... (1)
Here, t1 is the outlet temperature of the
つまり、制御部8は、ドレントラップ4の入口温度t2がシリンダ本体10の出口温度t1よりも所定の温度差Δtを超えて高くなっているか否かを判定する。温度差Δtは、シリンダ本体10とドレントラップ4との間のドレン管31の長さ等に基づいて予め決定されている。
That is, the control unit 8 determines whether or not the inlet temperature t2 of the
スチームロッキングが発生していなければ、ドレン管31をシリンダ本体10からドレントラップ4へ向かってドレン又は蒸気が流通するので、シリンダ本体10の出口温度t1は、ドレントラップ4の入口温度t2よりも高い。しかし、スチームロッキングが発生すると、シリンダ本体10からドレンの排出が滞る。シリンダ本体10は対象物に放熱しているので、シリンダ本体10内では、ドレン量が増加していく。やがて、蒸気がシリンダ本体10へ流入しなくなり、シリンダ本体10の温度が低下し、シリンダ本体10の加熱能力が低下する。シリンダ本体10の出口温度t1も低下する。一方、スチームトラップ4においては、蒸気が溜まっていること、及び、流入口42からドレン又は蒸気が押し込まれていることによって、圧力が上昇するので、入口温度t2が上昇する。その結果、入口温度t2が出口温度t1よりも高くなり得る。
If steam locking has not occurred, drain or steam flows through the
スチームロッキングが発生した場合に、入口温度t2が出口温度t1よりもどの程度高くなるかは、シリンダ本体10とドレントラップ4との間のドレン管31の長さ等に依存する。温度差Δtは、スチームロッキングが発生したときに想定される、入口温度t2と出口温度t1との温度差に、又は、該温度差の前後の値に設定される。単純に入口温度t2と出口温度t1とを比較してもスチームロッキングの発生を概ね判定できるが、温度差Δtを考慮して入口温度t2と出口温度t1とを比較することによって、スチームロッキングの判定精度を向上させることができる。
How much the inlet temperature t2 becomes higher than the outlet temperature t1 when steam locking occurs depends on the length of the
式(1)を満たす場合には、制御部8は、スチームロッキングが発生していると判定して、ステップS3へ進む。一方、式(1)が満たされていない場合には、制御部8は、スチームロッキングが発生していないと判定して、解放機構7の制御を終了する。
When the equation (1) is satisfied, the control unit 8 determines that steam locking has occurred, and proceeds to step S3. On the other hand, if the equation (1) is not satisfied, the control unit 8 determines that steam locking has not occurred, and ends the control of the
制御部8は、ステップS3において、バイパスバルブ72を開弁する。ドレン管31内で停滞していたドレン及び蒸気は、バイパス管71を経由して流通するようになる。シリンダ本体10からは、ドレンが排出されるようになり、シリンダ本体10に蒸気が流入するようになる。その結果、シリンダ本体10の加熱能力が回復する。一方、ドレントラップ4においては、蒸気がやがて凝縮して、スチームロッキングが解消される。さらに、蒸気が溜まった状態のドレントラップ4内の圧力はバイパス管71の下流側の圧力よりも高いため、ドレントラップ4内の蒸気は、バイパス管71を介して、バイパス管71の下流側へ排出され得る。このことによっても、スチームロッキングが解消され得る。
The control unit 8 opens the
続いて、制御部8は、ステップS4において、解放機構7の作動を停止させる条件(以下、「停止条件」という)が成立したか否かを判定する。停止条件は、様々に設定され得る。例えば、停止条件は、スチームロッキングが解消したこと、又は、スチームロッキングが解消し得る状態になっていることである。例えば、制御部8は、式(1)が満たされなくなったことをと停止条件としている。式(1)を満たす状態から、入口温度t2が低下する、及び/又は、出口温度t1が上昇することによって、式(1)が満たされなくなる。スチームロッキングが解消されると、ドレントラップ4の第1弁5が開弁して、ドレントラップ4内の蒸気が排出されて、ドレントラップ4の圧力が低下するので、入口温度t2が低下する。このときには、シリンダ本体10の加熱能力も回復するので、出口温度t1も上昇する。
Subsequently, in step S4, the control unit 8 determines whether or not the condition for stopping the operation of the release mechanism 7 (hereinafter, referred to as “stop condition”) is satisfied. The stop condition can be set in various ways. For example, the stop condition is that the steam locking has been eliminated or that the steam locking can be eliminated. For example, the control unit 8 sets the stop condition that the equation (1) is no longer satisfied. From the state where the formula (1) is satisfied, the inlet temperature t2 decreases and / or the outlet temperature t1 rises, so that the formula (1) is not satisfied. When the steam locking is eliminated, the
また、第1弁5及び第2弁6が閉弁したままでも、シリンダ本体10のドレンがバイパス管71を経由して排出されると、シリンダ本体10の加熱能力が回復し、出口温度t1が上昇する。このときには、ドレン管31のうちバイパス管71の上流端の接続部よりも上流側の部分にはドレンの流れが発生しているので、バイパスバルブ72を閉じたとしても、ドレン管31を流通しているドレンがドレントラップ4に流入しやすくなる。ドレントラップ4内の蒸気がドレンに置き換わると、第1弁5が開弁し、スチームロッキングが解消される。つまり、このような場合は、スチームロッキングが解消し得る状態であり、解放機構7の作動を停止しても、スチームロッキングが成り行きで解消され得る。
Further, even when the
同様に、第1弁5及び第2弁6が閉弁したままでも、ドレントラップ4内の蒸気がバイパス管71を経由して排出されると、ドレントラップ4内の圧力が低下し、入口温度t2が低下する。このときには、バイパスバルブ72を閉じたとしても、ドレントラップ4内の圧力が低下しているので、ドレン管31内のドレンがドレントラップ4に流入しやすくなる。その結果、第1弁5が開弁し、スチームロッキングが解消される。つまり、このような場合は、スチームロッキングが解消し得る状態であり、解放機構7の作動を停止しても、スチームロッキングが成り行きで解消され得る。
Similarly, even if the
尚、制御部8は、スチームロッキングの再発の可能性を低減するために、式(1)が満たされない状態が所定時間継続することをと停止条件としてもよい。 In order to reduce the possibility of recurrence of steam locking, the control unit 8 may set the stop condition that the state in which the equation (1) is not satisfied continues for a predetermined time.
また、前述の如く、バイパスバルブ72を開くと、ドレン管31のうちドレントラップ4よりも上流側の部分でドレンの流れが発生すること、及び、ドレントラップ4の蒸気がバイパス管71を介して排出されることから、しばらくしてからバイパスバルブ72を閉じてもスチームロッキングが成り行きで解消され得る。そのため、バイパスバルブ72の開状態を所定時間継続することを停止条件としてもよい。
Further, as described above, when the
停止条件が成立した場合には、制御部8は、ステップS5へ進む。一方、停止条件が成立していない場合には、制御部8は、ステップS4の判定を繰り返し、停止条件の成立を待機する。 When the stop condition is satisfied, the control unit 8 proceeds to step S5. On the other hand, if the stop condition is not satisfied, the control unit 8 repeats the determination in step S4 and waits for the stop condition to be satisfied.
ステップS5において、制御部8は、バイパスバルブ72を閉弁して、解放機構7の作動を停止する。これにより、バイパス管71を経由したドレン及び蒸気の流通が遮断される。このとき、ドレントラップ4にはドレン又は蒸気が流入できる状態となっているので、バイパス管71の流体の流通を遮断しても、シリンダ本体10のドレン又は蒸気はドレン管31を介して排出され、ドレントラップ4に流入する。ドレントラップ4を経ることによって、蒸気の排出を阻止しつつ、ドレンを流出させることができる。
In step S5, the control unit 8 closes the
このように、制御部8は、通常時はバイパスバルブ72を閉じている。このため、通常時はバイパス管71が遮断されているので、シリンダ本体10から排出される流体は全てドレントラップ4へ流入し、蒸気の排出が抑制される。これにより、エネルギの損失を低減することができる。一方、スチームロッキングが生じている可能性がある場合には、制御部8は、バイパスバルブ72を開く。これにより、スチームロッキングが解消され、シリンダ本体10からドレンを適切に排出することができる。そして、スチームロッキングが解消した状態、又は解消し得る状態になると、制御部8は、バイパスバルブ72を閉じる。したがって、エネルギ損失の低減とスチームロッキングの解消とを両立させることができる。
In this way, the control unit 8 normally closes the
以上のように、加熱シリンダ100は、内部に蒸気が供給され、外部の対象物を加熱するシリンダ本体10と、シリンダ本体10からドレンを排出するドレン管31と、ドレン管31に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップ4と、ドレントラップ4によって流通が阻止された流体をドレントラップ4の下流側へ流通させる解放機構7と、シリンダ本体10の出口における流体の出口温度t1を検出する第1温度センサ33と、ドレントラップ4の入口における流体の入口温度t2を検出する第2温度センサ34と、解放機構7を制御する制御部8とを備え、制御部8は、入口温度t2が出口温度t1よりも高い場合に、解放機構7を作動させる。
As described above, the
この構成によれば、ドレントラップ4の入口温度t2がシリンダ本体10の出口温度t1より高い場合に、スチームロッキングが発生していると判定され、解放機構7が作動する。解放機構7が作動すると、スチームロッキングはやがて解消される。第1温度センサ33及び第2温度センサ34を設けるという簡易な構成によって、スチームロッキングを判定することができる。その結果、スチームロッキングの解消とシリンダ本体10からのドレンの適切な排出とを簡単な構成で実現することができる。
According to this configuration, when the inlet temperature t2 of the
また、制御部8は、入口温度t2が出口温度t1よりも所定の温度差Δtを超えて高くなった場合に、解放機構7を作動させる。
Further, the control unit 8 operates the
この構成によれば、スチームロッキングが発生していないにもかかわらず、偶発的に入口温度t2が出口温度t1よりも高くなった場合に、スチームロッキングが発生していると誤判定されることが防止される。つまり、スチームロッキングが発生していないにもかかわらず解放機構7が作動することが防止される。解放機構7が作動すると、蒸気がドレントラップ4の下流側へ流出し得る。不必要な解放機構7の作動が抑制されることによって、蒸気の流出、即ち、エネルギの損失が低減される。
According to this configuration, if the inlet temperature t2 accidentally becomes higher than the outlet temperature t1 even though steam locking has not occurred, it may be erroneously determined that steam locking has occurred. Be prevented. That is, the
さらに、制御部8は、能力調節によってシリンダ本体10の加熱能力が低下する際には、入口温度t2が出口温度t1よりも高い場合であっても解放機構7を作動させない。
Further, the control unit 8 does not operate the
この構成によれば、能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下がスチームロッキングの発生によるものと誤判定されることが防止される。詳しくは、対象物の変更等を理由にシリンダ本体10の加熱能力を意図的に低下させる場合があり、そのような場合にはシリンダ本体10の出口温度t1が低下する。その結果として、出口温度t1よりもドレントラップ4の入口温度t2の方が高くなる場合がある。この原因は、シリンダ本体10の加熱能力の調節であって、スチームロッキングではない。そこで、制御部8は、能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下時には、出口温度t1及び入口温度t2にかかわらず解放機構7を作動させない。これにより、不必要な解放機構7の作動が抑制され、蒸気の流出、即ち、エネルギの損失が低減される。
According to this configuration, it is possible to prevent the decrease in the heating capacity of the
具体的には、制御部8は、シリンダ本体10に供給される蒸気の圧力が低下した場合に能力調節によってシリンダ本体10の加熱能力が低下すると判定する。
Specifically, the control unit 8 determines that the heating capacity of the
この構成によれば、能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下を簡単に判定することができる。つまり、シリンダ本体10の加熱能力は、シリンダ本体10へ供給される蒸気の圧力によって調節される。具体的には、供給される蒸気の圧力を低下させることによって、シリンダ本体10の加熱能力が低下させられる。そのため、シリンダ本体10に供給される圧力に基づいて能力調節によるシリンダ本体10の加熱能力の低下を判定することができる。
According to this configuration, it is possible to easily determine the decrease in the heating capacity of the
さらに、解放機構7は、ドレントラップ4をバイパスするようにドレン管31に接続されたバイパス管71と、バイパス管71を開閉するバイパスバルブ72とを有し、制御部8は、入口温度t2が出口温度t1よりも高い場合に、バイパスバルブ72を開弁させる。
Further, the
この構成によれば、スチームロッキングの発生時には、ドレン管31においてドレントラップ4の上流側に停滞したドレン又は蒸気がバイパス管71を経由してドレントラップ4の下流側に流出する。ドレン管31にバイパス管71及びバイパスバルブ72を設けるという簡単な構成で、ドレントラップ4の上流側及びドレントラップ4に停滞したドレン及び蒸気をドレントラップ4の下流側へ解放することができる。
According to this configuration, when steam locking occurs, the drain or steam stagnant on the upstream side of the
《実施形態2》
続いて、実施形態2に係る加熱シリンダ200について説明する。図4は、実施形態2に係る加熱シリンダ200の概略的な構成図である。ドレントラップ及び解放機構の構成が、加熱シリンダ100と加熱シリンダ200とで異なる。そこで、加熱シリンダ200のうち加熱シリンダ100と同じ構成については同様の符号を付して説明を省略し、加熱シリンダ200のうち加熱シリンダ100と異なる構成を中心に説明する。
<< Embodiment 2 >>
Subsequently, the heating cylinder 200 according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the heating cylinder 200 according to the second embodiment. The configuration of the drain trap and the release mechanism is different between the
加熱シリンダ200は、シリンダ本体10と、ドレン管31と、ドレン管31に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップ204と、ドレントラップ204によって流通が阻止された流体をドレントラップ204の下流側へ流通させる解放機構207と、第1温度センサ33と、第2温度センサ34と、解放機構207を制御する制御部8とを備えている。解放機構207は、ドレントラップ204に組み込まれている。
The heating cylinder 200 is provided in the
図5は、ドレントラップ204の断面図である。ドレントラップ204の基本的な構成は、ドレントラップ4と同じである。ドレントラップ204は、流体の流路が形成されたケーシング41と、流路中に設けられ、流路の開通及び遮断を切り替える第1弁5及び第2弁6とを備えている。ドレントラップ4と異なり、ドレントラップ204は、解放機構207を有している。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
解放機構207は、ドレントラップ204に形成され、第2弁6の上流側と下流側とを連通させるバイパス路271と、バイパス路271の開通及び遮断を切り替えるバイパスバルブ272とを有している。
The
バイパス路271は、貯留室43と第2排出通路46とを連通させるようにケーシング41に形成されている。バイパス路271は、貯留室43の流体を第2排出通路46へ流入させる。
The
バイパスバルブ272は、ニードル弁273と、ニードル弁273を進退させる電動モータ274とを有している。バイパスバルブ274は、ケーシング41を貫通するようにしてケーシング41に取り付けられている。
The
ニードル弁273は、第2排出通路46を横切っている。ニードル弁273の先端は、バイパス路271のうち第2排出通路46側の開口端(以下、「下流端」という)と対向している。
The
電動モータ274は、ニードル弁273をニードル弁273の軸方向に進退させる。電動モータ274は、ニードル弁273の先端をバイパス路271の下流端に接触させることによって、バイパス路271を遮断する。一方、電動モータ274は、ニードル弁273の先端をバイパス路271の下流端から離間させることによって、バイパス路271を開通させる。解放機構207の作動は、バイパスバルブ272の開弁を意味し、解放機構207の作動停止は、バイパスバルブ272の閉弁を意味する。
The
制御部8には、圧力センサ22、第1温度センサ33及び第2温度センサ34の検出結果が入力されている。制御部8は、バイパスバルブ272(詳しくは、電動モータ274)へ信号を出力し、バイパスバルブ272を制御する。制御部8は、ドレントラップ204においてスチームロッキングが発生していると判定した場合に、解放機構207を作動させる、即ち、バイパスバルブ272を開く。これにより、ドレントラップ204によって流通が阻止された流体をドレントラップ204の下流側へ流通させる。
The detection results of the
詳しくは、制御部8は、ステップS3,S5を除いて図3のフローチャートに従って解放機構207を制御する。ステップS3において、制御部8は、解放機構207を作動させ、バイパスバルブ272を開弁する。貯留室43内で停滞していた蒸気は、バイパス管271を経由して第2排出通路46へ流入する。これにより、貯留室43の蒸気が減少するので、流入口42から貯留室43へドレンが流入するようになり、やがて第1弁5が開弁する。こうして、スチームロッキングが解消される。また、ドレン管31に停滞していたドレン及び蒸気がドレントラップ204へ流入することによって、シリンダ本体10からドレンが排出されるようになり、シリンダ本体10に蒸気が流入するようになる。その結果、シリンダ本体10の加熱能力が回復する。
Specifically, the control unit 8 controls the
また、制御部8は、ステップS5において、バイパスバルブ272を閉弁して、解放機構207の作動を停止する。これにより、ドレントラップ204は通常の動作を行うようになり、ドレントラップ204からの蒸気の流出が阻止される。
Further, in step S5, the control unit 8 closes the
以上のように、加熱シリンダ200は、内部に蒸気が供給され、外部の対象物を加熱するシリンダ本体10と、シリンダ本体10からドレンを排出するドレン管31と、ドレン管31に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップ204と、ドレントラップ204によって流通が阻止された流体をドレントラップ204の下流側へ流通させる解放機構207と、シリンダ本体10の出口における流体の出口温度t1を検出する第1温度センサ33と、ドレントラップ4の入口における流体の入口温度t2を検出する第2温度センサ34と、解放機構207を制御する制御部8とを備え、制御部8は、入口温度t2が出口温度t1よりも高い場合に、解放機構207を作動させる。
As described above, the heating cylinder 200 is provided in the
この構成によれば、ドレントラップ204の入口温度t2がシリンダ本体10の出口温度t1より高い場合に、スチームロッキングが発生していると判定され、解放機構207が作動する。解放機構207が作動すると、スチームロッキングはやがて解消される。第1温度センサ33及び第2温度センサ34を設けるという簡易な構成によって、スチームロッキングを判定することができる。その結果、スチームロッキングの解消とシリンダ本体10からのドレンの適切な排出とを簡単な構成で実現することができる。
According to this configuration, when the inlet temperature t2 of the
また、ドレントラップ204は、ドレンの流入時には開弁し、蒸気の流入時には閉弁する第2弁6(弁)を有し、解放機構207は、ドレントラップ204に形成され、第2弁6の上流側と下流側とを連通させるバイパス路271と、バイパス路271の開通及び遮断を切り替えるバイパスバルブ272とを有し、制御部8は、入口温度t2が出口温度t1よりも高い場合に、バイパスバルブ272を開弁させる。
Further, the
この構成によれば、スチームロッキングの発生時には、ドレントラップ204の上流側に停滞したドレン又は蒸気がバイパス路271を経由してドレントラップ204の下流側に流出する。ドレン管31にバイパス管及びバイパスバルブを設けなくても、バイパス路271及びバイパスバルブ272を有するドレントラップ204を採用することで、ドレントラップ204の上流側及びドレントラップ204に停滞したドレン及び蒸気をドレントラップ204の下流側へ解放する構成を実現することができる。
According to this configuration, when steam locking occurs, the drain or steam stagnant on the upstream side of the
《実施形態3》
続いて、実施形態3に係る加熱シリンダ300について説明する。ドレントラップ及び解放機構の構成が、加熱シリンダ100と加熱シリンダ300とで異なる。そこで、加熱シリンダ300のうち加熱シリンダ100と同じ構成については同様の符号を付して説明を省略し、加熱シリンダ300のうち加熱シリンダ100と異なる構成を中心に説明する。
<< Embodiment 3 >>
Subsequently, the heating cylinder 300 according to the third embodiment will be described. The configuration of the drain trap and the release mechanism is different between the
図4は、加熱シリンダ200の概略的な構成図であるだけでなく、実施形態3に係る加熱シリンダ300の概略的な構成図でもある。加熱シリンダ300は、シリンダ本体10と、ドレン管31と、ドレン管31に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップ304と、ドレントラップ304によって流通が阻止された流体をドレントラップ304の下流側へ流通させる解放機構307と、第1温度センサ33と、第2温度センサ34と、解放機構307を制御する制御部8とを備えている。解放機構307は、ドレントラップ304に組み込まれている。
FIG. 4 is not only a schematic configuration diagram of the heating cylinder 200, but also a schematic configuration diagram of the heating cylinder 300 according to the third embodiment. The heating cylinder 300 is provided in the
図6は、ドレントラップ304の断面図である。ドレントラップ304の基本的な構成は、ドレントラップ4と同じである。ドレントラップ304は、流体の流路が形成されたケーシング41と、流路中に設けられ、流路の開通及び遮断を切り替える第1弁5及び第2弁6とを備えている。ドレントラップ4と異なり、ドレントラップ304は、解放機構307を有している。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
解放機構307は、第2弁6を強制的に開弁させる開弁機構375を有している。
The
開弁機構375は、ニードル376と、ニードル376を進退させる電動モータ377とを有している。開弁機構375は、ケーシング41を貫通するようにしてケーシング41に取り付けられている。
The
ニードル376は、第2排出通路46を横切り、弁孔63の軸心に沿って延びている。ニードル376の先端は、第2弁体61と対向している。
The
電動モータ377は、ニードル376をニードル376の軸方向に進退させる。電動モータ377がニードル376を退避させると、ニードル376は、図6に示すように、弁孔63から上流側へ突出しない位置(以下、「退避位置」という)へ移動する。解放機構307が作動していない場合には、ニードル376は、退避位置に位置している。退避位置に位置するニードル376は、第2弁体61の開閉及び弁孔63を介した流体の流通に影響を与えない。解放機構307が作動すると、電動モータ377がニードル376を進出させる。ニードル376の先端は、弁孔63を貫通して、弁孔63よりも上流側へ突出する。第2弁体61が第2弁座62に着座している場合には、ニードル376は、弁ユニット60をバネ48の弾性力に抗して第2弁座62から離間する方向へ押し動かす。その結果、第2弁体61は、第2弁座62から強制的に離座させられ、弁孔63が開く。これにより、貯留室43に滞留している蒸気等は、弁孔63を通過して、第2排出通路46へ流入し、流出口44から流出するようになる。解放機構307の作動は、第2弁6を開弁させるようなニードル376の進出を意味し、解放機構307の作動停止は、ニードル376の退避位置へ移動を意味する。
The
制御部8には、圧力センサ22、第1温度センサ33及び第2温度センサ34の検出結果が入力されている。制御部8は、開弁機構375(詳しくは、電動モータ377)へ信号を出力し、開弁機構375を制御する。制御部8は、ドレントラップ304においてスチームロッキングが発生していると判定した場合に、解放機構307を作動させる。すなわち、開弁機構375が第2弁6を開弁させる。これにより、ドレントラップ304によって流通が阻止された流体をドレントラップ304の下流側へ流通させる。
The detection results of the
詳しくは、制御部8は、ステップS3,S5を除いて図3のフローチャートに従って解放機構307を制御する。ステップS3において、制御部8は、解放機構307を作動させ、第2弁6を強制的に開弁させる。貯留室43内で停滞していた蒸気は、弁孔63を経由して第2排出通路46へ流入する。これにより、貯留室43の蒸気が減少するので、流入口42から貯留室43へドレンが流入するようになり、やがて第1弁5が開弁する。こうして、スチームロッキングが解消される。また、ドレン管31に停滞していたドレン及び蒸気がドレントラップ304へ流入することによって、シリンダ本体10からドレンが排出されるようになり、シリンダ本体10に蒸気が流入するようになる。その結果、シリンダ本体10の加熱能力が回復する。
Specifically, the control unit 8 controls the
また、制御部8は、ステップS5において、開弁機構375のニードル376を退避させ、解放機構307の作動を停止する。これにより、ドレントラップ304は通常の動作を行うようになり、ドレントラップ304からの蒸気の流出が阻止される。
Further, in step S5, the control unit 8 retracts the
以上のように、加熱シリンダ300は、内部に蒸気が供給され、外部の対象物を加熱するシリンダ本体10と、シリンダ本体10からドレンを排出するドレン管31と、ドレン管31に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップ304と、ドレントラップ304によって流通が阻止された流体をドレントラップ304の下流側へ流通させる解放機構307と、シリンダ本体10の出口における流体の温度である出口温度t1を検出する第1温度センサ33と、ドレントラップ304の入口における流体の温度である入口温度t2を検出する第2温度センサ34と、解放機構307を制御する制御部8とを備え、制御部8は、入口温度t2が出口温度t1よりも高い場合に、解放機構307を作動させる。
As described above, the heating cylinder 300 is provided in the
この構成によれば、ドレントラップ304の入口温度t2がシリンダ本体10の出口温度t1より高い場合に、スチームロッキングが発生していると判定され、解放機構307が作動する。解放機構307が作動すると、スチームロッキングはやがて解消される。第1温度センサ33及び第2温度センサ34を設けるという簡易な構成によって、スチームロッキングを判定することができる。その結果、スチームロッキングの解消とシリンダ本体10からのドレンの適切な排出とを簡単な構成で実現することができる。
According to this configuration, when the inlet temperature t2 of the
また、ドレントラップ304は、ドレンの流入時には開弁し、蒸気の流入時には閉弁する第2弁6(弁)を有し、解放機構307は、第2弁6を強制的に開弁させる開弁機構375を有し、制御部8は、入口温度t2が出口温度t1よりも高い場合に、開弁機構375によって第2弁6を開弁させる。
Further, the
この構成によれば、スチームロッキングの発生時には、ドレントラップ304の上流側に停滞したドレン又は蒸気が開弁状態の第2弁6を経由してドレントラップ304の下流側に流出する。ドレン管31にバイパス管及びバイパスバルブを設けなくても、開弁機構375を有するドレントラップ304を採用することで、ドレントラップ304の上流側及びドレントラップ304に停滞したドレン及び蒸気をドレントラップ304の下流側へ解放する構成を実現することができる。
According to this configuration, when steam locking occurs, the drain or steam stagnant on the upstream side of the
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
<< Other Embodiments >>
As described above, the above-described embodiment has been described as an example of the technology disclosed in the present application. However, the technique in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. It is also possible to combine the components described in the above embodiment to form a new embodiment. In addition, among the components described in the attached drawings and the detailed description, not only the components essential for solving the problem but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the above-mentioned technology. Can also be included. Therefore, the fact that these non-essential components are described in the accompanying drawings or detailed description should not immediately determine that those non-essential components are essential.
例えば、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止する限り、任意のドレントラップを採用することができ、ドレントラップ4,204,304に限定されない。例えば、ドレントラップ4,204,304は、第1弁5と第2弁6との2つの弁を有するが、弁は1だけであってもよい。また、ドレントラップは、フロート式に限定されず、ディスク式、サーモスタティック式(第2弁6のような形式)のドレントラップを採用することもできる。
For example, any drain trap can be adopted as long as it allows the flow of drain while blocking the flow of steam, and is not limited to drain
解放機構は、ドレントラップによって流通が阻止された流体をドレントラップの下流側へ流通させる限り、任意の構成を採用することができる。例えば、解放機構207のバイパスバルブ272は、ニードル弁に限定されず、ボール弁等であってもよい。また、解放機構307の開弁機構375は、対象となる弁に応じて構成され得る。
The release mechanism can adopt any configuration as long as the fluid whose flow is blocked by the drain trap is circulated to the downstream side of the drain trap. For example, the
第1温度センサ33は、シリンダ本体10の出口における流体の温度を検出できる限り、任意の場所に配置することができる。例えば、第1温度センサ33は、加熱シリンダ10(詳しくは、ドレン流出管13のうちシリンダ本体10の外部に露出している部分等)に設けられていてもよい。
The first temperature sensor 33 can be arranged at any position as long as the temperature of the fluid at the outlet of the
同様に、第2温度センサ34は、ドレントラップの入口における流体の温度を検出できる限り、任意の場所に配置することができる。例えば、第2温度センサ34は、ドレントラップ4,204,304(詳しくは、ケーシング41のうち流入口42に対応する部分等)に設けられていてもよい。
Similarly, the
前述の説明では、式(1)を満たす場合に解放機構を作動させているが、解放機構を作動させる条件は、これに限定されない。例えば、t1<t2が満たされることを条件としてもよい。 In the above description, the release mechanism is operated when the equation (1) is satisfied, but the conditions for operating the release mechanism are not limited to this. For example, it may be a condition that t1 <t2 is satisfied.
以上説明したように、ここに開示された技術は、加熱シリンダについて有用である。 As described above, the techniques disclosed herein are useful for heating cylinders.
100,200,300 加熱シリンダ
31 ドレン管
33 第1温度センサ
34 第2温度センサ
4,204,304 ドレントラップ
6 第2弁(弁)
7,207,307 解放機構
71 バイパス管
72 バイパスバルブ
271 バイパス路
272 バイパスバルブ
375 開弁機構
8 制御部
100,200,300
7,207,307
Claims (7)
前記シリンダ本体からドレンを排出するドレン管と、
前記ドレン管に設けられ、ドレンの流通を許容する一方、蒸気の流通を阻止するドレントラップと、
前記ドレントラップによって流通が阻止された流体を前記ドレントラップの下流側へ流通させる解放機構と、
前記シリンダ本体の出口における流体の温度である出口温度を検出する第1温度センサと、
前記ドレントラップの入口における流体の温度である入口温度を検出する第2温度センサと、
前記解放機構を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記入口温度が前記出口温度よりも高い場合に、前記解放機構を作動させる加熱シリンダ。 The cylinder body, which is supplied with steam to heat the external object,
A drain pipe that drains drain from the cylinder body,
A drain trap provided in the drain pipe, which allows the flow of drain while blocking the flow of steam,
A release mechanism that allows the fluid whose flow is blocked by the drain trap to flow to the downstream side of the drain trap,
A first temperature sensor that detects the outlet temperature, which is the temperature of the fluid at the outlet of the cylinder body,
A second temperature sensor that detects the inlet temperature, which is the temperature of the fluid at the inlet of the drain trap,
A control unit that controls the release mechanism is provided.
The control unit is a heating cylinder that operates the release mechanism when the inlet temperature is higher than the outlet temperature.
前記制御部は、前記入口温度が前記出口温度よりも所定の温度差を超えて高くなった場合に、前記解放機構を作動させる加熱シリンダ。 In the heating cylinder according to claim 1,
The control unit is a heating cylinder that operates the release mechanism when the inlet temperature becomes higher than the outlet temperature by a predetermined temperature difference.
前記制御部は、能力調節によって前記シリンダ本体の加熱能力が低下する際には、前記入口温度が前記出口温度よりも高い場合であっても前記解放機構を作動させない加熱シリンダ。 In the heating cylinder according to claim 1 or 2.
The control unit is a heating cylinder that does not operate the release mechanism even when the inlet temperature is higher than the outlet temperature when the heating capacity of the cylinder body decreases due to capacity adjustment.
前記制御部は、前記シリンダ本体に供給される蒸気の圧力が低下した場合に能力調節によって前記シリンダ本体の加熱能力が低下すると判定する加熱シリンダ。 In the heating cylinder according to claim 3,
The control unit is a heating cylinder that determines that the heating capacity of the cylinder body is reduced by adjusting the capacity when the pressure of steam supplied to the cylinder body is reduced.
前記解放機構は、前記ドレントラップをバイパスするように前記ドレン管に接続されたバイパス管と、前記バイパス管の開通及び遮断を切り替えるバイパスバルブとを有し、
前記制御部は、前記入口温度が前記出口温度よりも高い場合に、前記バイパスバルブを開弁させる加熱シリンダ。 In the heating cylinder according to any one of claims 1 to 4.
The release mechanism has a bypass pipe connected to the drain pipe so as to bypass the drain trap, and a bypass valve for switching between opening and closing of the bypass pipe.
The control unit is a heating cylinder that opens the bypass valve when the inlet temperature is higher than the outlet temperature.
前記ドレントラップは、ドレンの流入時には開弁し、蒸気の流入時には閉弁する弁を有し、
前記解放機構は、前記ドレントラップに形成され、前記弁の上流側と下流側とを連通させるバイパス路と、前記バイパス路の開通及び遮断を切り替えるバイパスバルブとを有し、
前記制御部は、前記入口温度が前記出口温度よりも高い場合に、前記バイパスバルブを開弁させる加熱シリンダ。 In the heating cylinder according to any one of claims 1 to 4.
The drain trap has a valve that opens when the drain flows in and closes when the steam flows in.
The release mechanism has a bypass path formed in the drain trap and communicating the upstream side and the downstream side of the valve, and a bypass valve for switching between opening and closing of the bypass path.
The control unit is a heating cylinder that opens the bypass valve when the inlet temperature is higher than the outlet temperature.
前記ドレントラップは、ドレンの流入時には開弁し、蒸気の流入時には閉弁する弁を有し、
前記解放機構は、前記弁を強制的に開弁させる開弁機構を有し、
前記制御部は、前記入口温度が前記出口温度よりも高い場合に、前記開弁機構によって前記弁を開弁させる加熱シリンダ。 In the heating cylinder according to any one of claims 1 to 4.
The drain trap has a valve that opens when the drain flows in and closes when the steam flows in.
The release mechanism has a valve opening mechanism for forcibly opening the valve.
The control unit is a heating cylinder that opens the valve by the valve opening mechanism when the inlet temperature is higher than the outlet temperature.
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