JP3311798B2 - 蒸気と水の混合器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、蒸気と水とを混合し
て温水を製造する混合器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、蒸気と水とを混合させて温水
を作る混合器がある。かかる混合器は、蒸気の潜熱を利
用していることから、熱効率が優れている。この種の混
合器の一例を図５に示す。

【０００３】図５において、蒸気と水を混合する混合室
２１には、水導入口２２から水Ｗが導入される。前記混
合室２１には、多数の小孔２３を備えたパイプからなる
蒸気吹出装置３０が挿入されている。この蒸気吹出装置
３０は、蒸気導入口２５からの蒸気Ｓを、前記小孔２３
を介して混合室２１に気泡状態で吹き出す。水Ｗは、蒸
気Ｓと混合されて昇温し、温水Ｈとなって、温水排出口
２６から排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる混合
器２０においては、温水Ｈの温度を一定値に保つため
に、蒸気量調整弁８により、蒸気Ｓの供給量を変化させ
る。ここで、この種の混合器２０では、小孔２３から吹
き出す蒸気Ｓの吹出速度をある程度小さくした方が、蒸
気Ｓと水Ｗが良く混合されるので、熱効率が良い。しか
し、前記従来技術では、蒸気Ｓの供給量を増大させる
と、小孔２３から吹き出す蒸気Ｓの吹出速度が増大する
ので、熱効率が低下する。

【０００５】この発明は、前記従来の問題に鑑みてなさ
れたもので、気泡の吹出速度を制御して、熱効率を向上
させることができる蒸気と水の混合器を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明にかかる蒸気吹出装置は、外側の混合室か
ら水圧を受け、かつ、内側から蒸気圧を受ける受圧部材
と、先端部が前記受圧部材に取り付けられて内側に前記
導入孔からの蒸気が導入され、伸張することより外側へ
蒸気を吹き出す隙間が大きくなるコイルスプリングとを
備えている。

【０００７】

【作用】この発明によれば、コイルスプリングの内側で
蒸気の供給量が増大して、蒸気圧が上昇すると、受圧部
材が移動して、コイルスプリングが伸張する。これによ
り、コイルの間の隙間が大きくなって、コイルスプリン
グの外側へ吹き出す蒸気の吹出面積が大きくなる。した
がって、蒸気の供給量が増大しても、蒸気の吹出速度が
大きくなりすぎるおそれがない。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがって
説明する。図１〜図３は、この発明の第１実施例を示
す。混合器の説明に先だって、混合器が用いられる温水
製造システムについて説明する。図３において、タンク
１は浮止弁２を備えている。この浮止弁２は、タンク１
の水位を一定に保つもので、給水管３からの冷水Ｃの流
量を制御する。前記タンク１は、循環路４に設けられて
いる。循環路４にはタンク１内の水を混合器２０に供給
するポンプ５が設けられている。混合器２０内の温水の
温度は、温度センサ６で検出され、その検出温度に基づ
いて、コントローラ７が蒸気量調整弁８の開度を調整し
て、蒸気管９から混合器２０へ流入する蒸気量を制御す
る。循環路４における温水排出管１０からは、取出管１
１が分岐している。温水排出管１０の先端部１２は、タ
ンク１内に挿入されており、温水Ｈがタンク１内に回収
される。

【０００９】つぎに、混合器２０について説明する。図
１において、混合器２０のケース２４は、水導入口２２
および蒸気導入口２５を備えた導入パイプ部２７と、温
水排出口２６を備えた混合パイプ部２８とが、図示しな
いボルトで締結されてなる。導入パイプ部２７における
蒸気導入口２５に連通するエルボ２７ａには、蒸気吹出
装置３０の筒状体３１がねじ３１ａで固定されている。
なお、混合パイプ部２８の内周には、螺旋状の突起２８
ａが形成されており、蒸気Ｓと水Ｗの混合を促進させて
いる。

【００１０】筒状体３１は、両端３１ｂが開口してお
り、上流部および下流部に、それぞれ、４つの蒸気通過
孔３１ｃ，３１ｄを備えている。下流部の蒸気通過孔３
１ｄは、上流部の蒸気通過孔３１ｃよりも長くなってい
る。前記筒状体３１の基端部３１ｅには、コッタピン３
２が径方向に貫通する状態で固定されている。このコッ
タピン３２にはコイルスプリング３３の係合部３３ａが
係合しており、コイルスプリング３３が筒状体３１の内
周に沿って装着されている。

【００１１】図２に明示するように、前記コイルスプリ
ング３３の外径は、筒状体３１の内径よりも若干小さ
く、したがって、コイルスプリング３３は筒状体３１内
で伸縮自在になっている。このコイルスプリング３３
は、その内部が前記蒸気導入口２５に連通しているが、
荷重が負荷されていない無負荷状態においては、図１に
示すように、各コイル３３ｂが互いに圧接した状態にな
っており、したがって、蒸気Ｓを通過させない。図２の
前記コイルスプリング３３の先端部３３ｃには、受圧部
材３４が、ナット３５などによって固定されている。こ
の受圧部材３４は、コイルスプリング３３の先端部分の
外側の混合室２１から外端面３４ａに水圧を受け、一
方、コイルスプリング３３の内側から内端面３４ｂに蒸
気圧を受け、蒸気圧が水圧を越えたときにコイルスプリ
ング３３を伸長させる。なお、その他の構成は、前記従
来例と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号
を付して、その詳しい説明を省略する。

【００１２】つぎに、前記構成の動作について説明す
る。図３において、給水管３からタンク１内に流入した
冷水Ｃは、ポンプ５により循環路４を介して、混合器２
０内に圧送される。一方、蒸気管９から蒸気量調整弁８
を介して図２の筒状体３１内に蒸気Ｓが圧送されてお
り、コイルスプリング３３における各コイル３３ｂの間
の隙間３３ｄから蒸気Ｓが吹き出して、水Ｗと蒸気Ｓと
が混合される。これにより、水Ｗは昇温し、温水Ｈの一
部が図３の取出管１１から取り出され、余剰の温水Ｈが
タンク１に戻される。ここで、温度センサ６により検出
された温度が設定温度に達していない場合は、コントロ
ーラ７が蒸気量調整弁８の開度を大きくして、蒸気Ｓの
流入量を増大させることにより、温水Ｈの温度が設定温
度になるように制御している。

【００１３】前記構成においては、図２の蒸気Ｓの供給
量が増大すると、コイルスプリング３３内の圧力が上昇
して、受圧部材３４に作用する蒸気圧が大きくなるの
で、各コイル３３ｂ間の隙間３３ｄが若干大きくなる。
したがって、蒸気Ｓの供給量が増大するのに伴い、蒸気
Ｓの吹出面積が大きくなるから、蒸気Ｓの吹出速度が増
大するのを抑制し得る。その結果、熱効率が向上する。

【００１４】図４（ａ），（ｂ）は第２実施例を示す。
この第２実施例は、図４（ａ）に明示するように、筒状
体３１の蒸気通過孔３１ｃ，３１ｄの形状が、第１実施
例と異っている。すなわち、図４（ｂ）のように、蒸気
通過孔３１ｃ，３１ｄは、径方向Ｒの外方に行くに従い
著しく大きくなるように、第１および第２のテーパ面３
１ｇ，３１ｆが形成されている。これにより、水Ｗの流
れをスムースにしている。なお、第２実施例のその他の
構成は、第１実施例と同様であり、同一部分または相当
部分に同一符号を付して、その説明および図示を省略す
る。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、外側の混合室から水圧を受け、かつ、内側から蒸気
圧を受ける受圧部材を設け、この受圧部材にコイルスプ
リングの先端部を取り付けたので、蒸気の供給量が多く
なるのに伴い、コイル間の隙間で形成された蒸気吹出孔
が大きくなるから、蒸気の吹出速度が速くなるのを抑制
できる。したがって、熱効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す混合器の断面図で
ある。

【図２】蒸気吹出装置の一部を示す拡大断面図である。

【図３】温水製造システムの概略構成図である。

【図４】（ａ）は第２実施例にかかる筒状体の正面図、
（ｂ）は同蒸気吹出装置の断面図である。

【図５】従来の混合器の概略正面図である。

【符号の説明】

２０…混合器、２１…混合室、２２…水導入口、２５…
蒸気導入口、２６…温水排出口、３０…蒸気吹出装置、
３３…コイルスプリング、３３ｄ…隙間、３４…受圧部
材、Ｈ…温水、Ｓ…蒸気、Ｗ…水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−25929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 23/00 - 23/32 F16K 11/00 - 11/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気と水の混合室に水を導入する水導入
   口と、前記混合室に挿入され蒸気導入口から導入された
   蒸気を前記混合室に気泡状態で吹き出す蒸気吹出装置
   と、混合されて昇温した温水を排出する温水排出口とを
   備えた蒸気と水の混合器において、 前記蒸気吹出装置は、外側の前記混合室から水圧を受
   け、かつ、内側から蒸気圧を受ける受圧部材と、先端部
   が前記受圧部材に取り付けられて内側に前記導入孔から
   の蒸気が導入され、伸張することより外側へ蒸気を吹き
   出す隙間が大きくなるコイルスプリングとを備えている
   ことを特徴とする蒸気と水の混合器。