JP4184901B2 - 蒸気減温用スプレーノズル - Google Patents

Description

本発明は、例えば発電所等の蒸気供給ラインにおいて蒸気の温度を減温するための減温器として好適に用いられる蒸気減温用スプレーノズルに関する。

例えば、火力発電所、原子力発電所等においては、蒸気供給ラインの途中に減温器を設け、該減温器の冷却水噴射ノズル（スプレーノズル）から冷却水を噴霧することにより配管内の過熱蒸気を冷やし、この蒸気温度を予め決められた温度まで減温する構成としている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−３０７５７７号公報

この種の従来技術による減温器のスプレーノズルは、所謂蒸気変換弁に用いられ、高温高圧の蒸気を約１ＭＰａ（メガパスカル）程度まで減圧するときに、その噴霧エネルギを利用してスプレーノズルから冷却水を高温の蒸気中に噴射し、蒸気の減温を行うものである。

そして、この場合のスプレーノズルは、高圧の蒸気による噴霧エネルギを利用して冷却水を噴射するため、冷却水を予め高圧状態に保つ必要がないという利点がある。しかし、この場合は蒸気の減圧が前提条件となるために、蒸気供給ラインの途中にあっても使用箇所が限られるものである。

また、蒸気の減温のみに用いるスプレーノズルも知られており、この場合は冷却水を予め高圧状態に保ち、その圧力を利用して冷却水を高温の蒸気中に噴射するものである。

そして、このような蒸気減温用のスプレーノズルは、蒸気供給ライン等の流路途中に設けられ冷却水の噴霧口が形成されたノズルボディと、該ノズルボディ内に設けられ前記噴霧口を開，閉する弁体と、該弁体と前記ノズルボディとの間に設けられ該弁体を閉弁方向に付勢した付勢部材等とにより構成されている。

ここで、ノズルボディ内に供給した冷却水は、その圧力が付勢部材の付勢力を越えたときに弁体を付勢部材に抗して開弁させ、これによってノズルボディの噴霧口から冷却水が蒸気供給ライン内の蒸気に向けて噴霧される。そして、蒸気供給ライン内の蒸気は、冷却水の噴霧によって冷却され、このときの噴霧量等に応じて蒸気温度が減温されるものである。

ところで、上述した従来技術にあっては、弁体が付勢部材に抗して開弁したときに冷却水をノズルボディの噴霧口から蒸気供給ライン内の蒸気に向けて噴霧するに過ぎないため、冷却水の噴霧粒子を細かくすることが難しく、この冷却水を用いた蒸気温度の調整を高精度に行うことができないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、冷却水を旋回流状態で噴霧させることにより、噴霧水の微細化を図り、蒸気温度の調整を高精度に行うことができるようにした蒸気減温用スプレーノズルを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、蒸気流路の途中に設けられ冷却水の噴霧口が形成されたノズルボディと、該ノズルボディ内に設けられ前記噴霧口を開，閉する弁体と、該弁体と前記ノズルボディとの間に設けられ該弁体を閉弁方向に付勢した付勢部材とからなる蒸気減温用スプレーノズルに適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ノズルボディと弁体との間には、前記噴霧口から冷却水を旋回流状態で噴霧するため前記弁体の外周面に沿って螺旋状に延びる冷却水通路を形成し、かつ、前記弁体は、内周側に前記冷却水が流通する軸方向通路を有し該軸方向通路の先端側が他の噴霧口となった筒状弁体により構成し、該筒状弁体内には、該筒状弁体の噴霧口を開，閉する棒状弁体と、該棒状弁体を閉弁方向に付勢する他の付勢部材とを設ける構成としたことにある。

また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記蒸気流路の途中には前記ノズルボディを複数個設け、これらのノズルボディと前記弁体との間には、前記噴霧口から冷却水を旋回流状態で噴霧するため前記弁体の外周面に沿って螺旋状に延びる冷却水通路を形成し、前記複数のノズルボディのうちいずれか一のノズルボディ内に設けられる前記弁体は、該ノズルボディ穴内を棒状をなして軸方向に延びる単一の棒状弁体により構成し、他のノズルボディ内に設けられる前記弁体は、内周側に前記冷却水が流通する軸方向通路を有し該軸方向通路の先端側が他の噴霧口となった筒状弁体により構成し、該筒状弁体内には、該筒状弁体の噴霧口を開，閉する棒状弁体と、該棒状弁体を閉弁方向に付勢する他の付勢部材とを設ける構成としたことにある。

また、請求項３の発明によると、前記ノズルボディは、前記噴霧口と連通し前記弁体が移動可能に挿嵌される弁体挿嵌穴を有し、前記冷却水通路は、前記弁体の外周側に形成され該弁体挿嵌穴内を螺旋状に延びる螺旋溝により構成している。

さらに、請求項４の発明によると、前記筒状弁体内に設ける前記棒状弁体には、前記筒状弁体の噴霧口から冷却水を旋回流状態で噴霧するため前記軸方向通路内を螺旋状に延びる他の螺旋溝を形成する構成としている。

上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、蒸気流路の途中に設けられたノズルボディと弁体との間に、該弁体の外周面に沿って螺旋状に延びる冷却水通路を形成し、かつ、前記弁体は、内周側に冷却水が流通する軸方向通路を有し該軸方向通路の先端側が他の噴霧口となった筒状弁体により構成し、該筒状弁体内には、該筒状弁体の噴霧口を開，閉する棒状弁体と、該棒状弁体を閉弁方向に付勢する他の付勢部材とを設ける構成としているので、冷却水の圧力が付勢部材による設定圧力を越えて弁体が開弁し、ノズルボディの噴霧口から冷却水を噴霧するときには、螺旋状をなす冷却水通路により冷却水に旋回流を発生でき、この冷却水を噴霧口から旋回流状態で噴霧することができる。

このため、蒸気中に噴霧される冷却水の噴霧粒子を旋回流により微細化することができ、微細な冷却水の噴霧粒子を蒸気流路内の蒸気と均一に混合させ、蒸気温度にバラツキが生じるのを低減できると共に、蒸気温度の調整を高精度に行うことができる。しかも、前記弁体を筒状弁体とし、該筒状弁体内には、棒状弁体を設けると共に、該棒状弁体と筒状弁体の間には他の付勢部材を設ける構成としているので、筒状弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、棒状弁体を閉弁方向に付勢する他の付勢部材とを互いに異なる設定圧とすることにより、棒状弁体と筒状弁体との開弁圧力を異ならしめることができ、例えば先に棒状弁体を開弁させ、その後に筒状弁体を開弁させることができる。これにより、冷却水の噴霧圧力を広い範囲で制御でき、蒸気流路内を流れる蒸気の流量に応じて冷却水の噴霧水量を可変に制御することができる。

また、請求項２に記載の発明は、蒸気流路の途中に複数個のノズルボディを設け、これらのノズルボディと弁体との間には、噴霧口から冷却水を旋回流状態で噴霧するため前記弁体の外周面に沿って螺旋状に延びる冷却水通路を形成し、前記複数のノズルボディのうち、いずれか一のノズルボディが単一の棒状弁体を備え、他のノズルボディは筒状弁体と棒状弁体とを備える構成としているので、他のノズルボディ側では前記棒状弁体と筒状弁体を互いに異なる開弁圧力に設定でき、一のノズルボディ側でも単一の棒状弁体を他の異なる開弁圧力に設定することができる。これにより、蒸気流路内を流れる蒸気の流量に対応して、例えば３段階で冷却水の噴霧量を可変に制御することができる。このため、蒸気の流れが小流量の段階から大流量の段階に至るまで広い流量範囲にわたって蒸気温度の調整を高精度に行うことができる。

また、請求項３に記載の発明によると、ノズルボディは弁体が摺動可能に挿嵌される弁体挿嵌穴を有し、冷却水通路は、前記弁体の外周側に形成され該弁体挿嵌穴内を螺旋状に延びる螺旋溝により構成しているので、この螺旋溝によって弁体挿嵌穴内を流れる冷却水に対し旋回流を発生でき、冷却水の噴霧粒子を細かくすることができる。

さらに、請求項４に記載の発明によると、筒状弁体内に設ける棒状弁体には軸方向通路内を螺旋状に延びる他の螺旋溝を形成する構成としているので、棒状弁体が他の付勢部材に抗して開弁したときにも冷却水を旋回流状態で噴霧することができ、例えば蒸気の流量が少ないときには、棒状弁体のみを開弁して少量の冷却水を過熱蒸気中に噴霧することができる。そして、蒸気流量が増加したときには、棒状弁体と共に筒状弁体を開弁させることにより、冷却水の噴霧量を増大でき、大流量の蒸気をも効率的に減温することができる。

以下、本発明の実施の形態による蒸気減温用スプレーノズルを、蒸気供給ラインの途中に設ける場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図１４に従って詳細に説明する。

ここで、図１および図２は本発明の前提となる参考例を示している。図中、１は本発明の前提となる参考例で採用した減温器で、この減温器１は、蒸気流路となる蒸気配管２の途中に設けられた後述のノズルホルダ３、冷却水配管４およびスプレーノズル５等により構成されている。そして、蒸気配管２内では、図１中の矢示Ａ方向に過熱蒸気が流通するものである。

３は減温器１の一部をなすノズルホルダで、該ノズルホルダ３は、図１に示すように冷却水配管４等を介して蒸気配管２の途中に設けられ、蒸気配管２内を径方向に延びている。そして、ノズルホルダ３には、蒸気配管２の中心軸Ｏ−Ｏ上に位置したテーパ穴からなるノズル取付穴３Ａと、該ノズル取付穴３Ａを冷却水配管４に連通させる連通路３Ｂとが形成されている。

また、冷却水配管４は、冷却水ポンプ等からなる冷却水の給水源（図示せず）に接続され、この給水源から図１中の矢示Ｂ方向に冷却水が供給される。この場合、冷却水の圧力は、例えば０〜１．２ＭＰａ程度の範囲で冷却水ポンプ等により可変に制御されるものである。

５は減温器１の主要部を構成する蒸気減温用のスプレーノズルで、該スプレーノズル５は、段付筒状体として形成され、外周側のねじ部６Ａによりノズルホルダ３のノズル取付穴３Ａ内に螺着されたノズルボディ６と、後述の弁体７およびスプリング１２等とにより構成されている。そして、スプレーノズル５は、図１に示すようにノズルホルダ３を介して蒸気配管２の中心軸Ｏ−Ｏ上に配設されるものである。

ここで、ノズルボディ６の内周側には、図２に示すように弁体挿嵌穴となる小径穴部６Ｂと大径穴部６Ｃとが中心軸Ｏ−Ｏ上に位置して形成され、小径穴部６Ｂの軸方向一側は冷却水の噴霧口６Ｄとなっている。また、小径穴部６Ｂと大径穴部６Ｃとの間には、後述のスプリング１２を軸方向一側で支持する環状のばね受部６Ｅが設けられている。

また、ノズルボディ６の軸方向他側には、大径穴部６Ｃの径方向外側となる部位を略Ｕ字状に切欠いてなる凹溝６Ｆが形成され、この凹溝６Ｆは、ノズルボディ６の他側端面から軸方向に一定長さをもって延びている。そして、ノズルボディ６は、後述の廻止めピン１１を凹溝６Ｆに摺動可能に係合させることにより、弁体７がノズルボディ６に対して相対回転するのを規制するものである。

７はノズルボディ６内に設けられた弁体としての棒状弁体で、この棒状弁体７は、図２に示す如く単一の棒状体として形成され、中心軸Ｏ−Ｏ上に位置してノズルボディ６の小径穴部６Ｂ内に移動可能（摺動可能）に挿嵌されている。そして、棒状弁体７は、軸方向一側がノズルボディ６の噴霧口６Ｄを開，閉する弁部７Ａとなった段付円柱状の弁軸部７Ｂと、該弁軸部７Ｂの軸方向他側に設けられた雄ねじ部７Ｃ等とにより構成されている。

また、棒状弁体７の弁軸部７Ｂには、外周側の中間部位に１条、２条または３条のねじ形状をなす螺旋溝７Ｄが形成され、この螺旋溝７Ｄは、ノズルボディ６の小径穴部６Ｂとの間でノズルボディ６内を螺旋状に延びる冷却水通路８を構成するものである。

９は棒状弁体７の雄ねじ部７Ｃに螺合して設けられた段付筒状のばね受体で、該ばね受体９は、ノズルボディ６の端面側から大径穴部６Ｃ内に移動可能（摺動可能）に挿嵌され、ノズルボディ６内で棒状弁体７が円滑に変位するのを補償している。また、ばね受体９の外周側には、ノズルボディ６の端面と軸方向で対向する環状の段部９Ａが設けられ、該段部９Ａは、棒状弁体７の最大開度（弁開度）を図２中に示す寸法Ｓに規制するものである。

また、ばね受体９には、周方向に間隔をもって複数の液穴９Ｂ，９Ｂ，…が軸方向に穿設され、これらの各液穴９Ｂは、図１に示す如く冷却水配管４からノズルホルダ３を介して矢示Ｂ方向に供給される冷却水を、ノズルボディ６内の螺旋状なす冷却水通路８に向けて流通させるものである。さらに、ばね受体９は、棒状弁体７の雄ねじ部７Ｃに対する螺合位置を変えることにより、後述するスプリング１２の設定圧を可変に調整する機能も有している。

１０はばね受体９に螺着して設けられた固定ねじで、該固定ねじ１０は、図２に示すようにばね受体９の径方向に延び、先端側が雄ねじ部７Ｃの外周に当接している。これにより、固定ねじ１０は、棒状弁体７の雄ねじ部７Ｃに対するばね受体９の緩止めを行うものである。

１１はばね受体９に設けられた廻止めピンで、該廻止めピン１１は、ばね受体９の外周からノズルボディ６の凹溝６Ｆ内に向けて突出し、その突出端側が凹溝６Ｆに摺動可能に係合している。これにより、廻止めピン１１は、棒状弁体７とばね受体９がノズルボディ６に対して相対回転するのを規制するものである。

１２はノズルボディ６の大径穴部６Ｃ内に位置してばね受部６Ｅとばね受体９との間に設けられた付勢部材としてのスプリングを示し、該スプリング１２は、ばね受体９と共に棒状弁体７を図２中の矢示Ｃ方向に付勢することにより、弁部７Ａをノズルボディ６の噴霧口６Ｄに押付けて棒状弁体７を閉弁状態に保つものである。

そして、図１に示す冷却水配管４からノズルホルダ３を介して矢示Ｂ方向に供給される冷却水の圧力が、スプリング１２の設定圧を越えたときには、棒状弁体７が図２中の矢示Ｄ方向（開弁方向）に変位するのを許すように、スプリング１２は矢示Ｄ方向に撓み変形されるものである。

この場合、スプリング１２の設定圧は、棒状弁体７の雄ねじ部７Ｃに螺合したばね受体９の螺合位置を必要に応じて変えることにより、例えば０．５〜１．０ＭＰa程度の範囲内で可変に設定されるものである。なお、固定ねじ１０と廻止めピン１１は、雄ねじ部７Ｃに対するばね受体９の螺合位置の調整後に、ばね受体９に取付けられる。

本発明の前提となる参考例による減温器１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、給水源から冷却水配管４を介してノズルホルダ３内へと矢示Ｂ方向に供給される冷却水は、ばね受体９の液穴９Ｂを介してノズルボディ６内へと流入する。そして、冷却水の圧力がスプリング１２の設定圧を越えるまでは、棒状弁体７がスプリング１２により閉弁状態に保持される。

しかし、冷却水の圧力が漸次上昇しスプリング１２の設定圧（例えば、０．８ＭＰａ程度）を越えたときには、棒状弁体７が図２中の矢示Ｄ方向（開弁方向）に変位するのを許すようにスプリング１２が撓み変形し、棒状弁体７の弁部７Ａがノズルボディ６の噴霧口６Ｄを開く。

そして、棒状弁体７の弁部７Ａが開弁すると、蒸気配管２内を矢示Ａ方向に流通している過熱蒸気に向けて、ノズルボディ６内の冷却水が噴霧口６Ｄから噴霧される。また、このときにノズルボディ６内の冷却水は、螺旋状をなした冷却水通路８を流通する間に旋回運動が与えられ、噴霧口６Ｄから矢示Ｅ方向に旋回流状態の冷却水を噴霧することができる。

この結果、蒸気配管２内を矢示Ａ方向に流通する過熱蒸気には、スプレーノズル５から旋回流状態の冷却水を、微細な冷却水の噴霧粒子として噴霧することができ、蒸気配管２内の蒸気に対して微細な冷却水の噴霧粒子を均一に接触、混合させ、蒸気温度のバラツキを抑えることができる。そして、蒸気配管２内の蒸気は、微細な冷却水の噴霧粒子と広範囲で接触し、均一に混合されることにより蒸気温度にバラツキが生じるのを低減でき、蒸気温度の調整を高精度に行うことができる。

このように本発明の前提となる参考例によれば、スプレーノズル５から蒸気配管２内の蒸気中に噴霧される冷却水の噴霧粒子を、矢示Ｅ方向の旋回流により微細化することができ、微細な冷却水の噴霧粒子を蒸気配管２内の蒸気と均一に混合させることができる。そして、冷却水の微細な噴霧粒子により配管２内の蒸気をほぼ均等に減温することができる。

従って、本発明の前提となる参考例によれば、スプレーノズル５の噴霧口６Ｄから冷却水を旋回流状態で噴霧させることにより、噴霧水の微細化を図ることができ、蒸気配管２内を流れる過熱蒸気等の蒸気温度を高精度に調整できると共に、蒸気温度にバラツキが生じるのを抑えることができる。

次に、図３および図４は本発明の第１の実施の形態を示している。そして、第１の実施の形態の特徴は、スプレーノズルの弁体を筒状弁体とし、その内周側に小径の棒状弁体を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した図１、図２に示す参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、２１は本実施の形態で採用した減温器で、該減温器２１は、前記参考例で述べた減温器１とほぼ同様に、ノズルホルダ３、冷却水配管４および後述のスプレーノズル２２により構成されている。しかし、この場合の減温器２１は、スプレーノズル２２の構造が異なるものである。

２２は減温器２１の主要部を構成する蒸気減温用のスプレーノズルで、該スプレーノズル２２は、前記参考例で述べたスプレーノズル５と同様に、ノズルボディ６、冷却水通路８およびばね受体９等により構成されている。しかし、この場合のスプレーノズル２２は、後述の筒状弁体２３および棒状弁体２６を備えている点で異なるものである。

２３はノズルボディ６内に設けられた弁体としての筒状弁体で、この筒状弁体２３は、その外形状が前記参考例で述べた棒状弁体７とほぼ同様に形成され、図４に示す如くノズルボディ６の噴霧口６Ｄを開，閉する弁部２３Ａ、段付円柱状の弁軸部２３Ｂ、雄ねじ部２３Ｃおよび螺旋溝２３Ｄ等を有して構成されている。

しかし、筒状弁体２３の内周側は、図４に示すように後述の棒状弁体２６が摺動可能に挿嵌される他の弁体挿嵌穴２３Ｅとなり、該弁体挿嵌穴２３Ｅの軸方向一側は、他の噴霧口２３Ｆとなって外部に開口している。また、筒状弁体２３には、弁軸部２３Ｂと雄ねじ部２３Ｃとの間に位置して弁体挿嵌穴２３Ｅと径方向で連通する他の液穴２３Ｇ，２３Ｇ，…が形成されている。

そして、弁体挿嵌穴２３Ｅ内は、これらの液穴２３Ｇから噴霧口２３Ｆに至る部位が筒状弁体２３内を軸方向に延びる軸方向通路２４となり、この軸方向通路２４内には、ノズルボディ６内の冷却水が各液穴２３Ｇを介して流通するものである。また、軸方向通路２４の軸方向他側は、後述する棒状弁体２６の摺動軸部２６Ｃにより閉塞されている。

また、筒状弁体２３の内周側には、弁体挿嵌穴２３Ｅの他側部位を拡径することにより形成されたスプリング収容穴２３Ｈが設けられ、このスプリング収容穴２３Ｈは、後述のスプリング２９をばね受２７との間でプリセット状態（圧縮状態）に保持するものである。

２５はノズルボディ６のばね受部６Ｅとばね受体９との間に配設された付勢部材としてのスプリングで、該スプリング２５は、前記参考例で述べたスプリング１２と同様に構成されている。しかし、この場合のスプリング２５は、筒状弁体２３を開，閉するときの設定圧がスプリング１２とは異なる値（例えば、０．５ＭＰａ程度）に設定されるものである。

２６は筒状弁体２３の弁体挿嵌穴２３Ｅ内に摺動可能に挿嵌して設けられた棒状弁体で、該棒状弁体２６は、筒状弁体２３内を中心軸Ｏ−Ｏに沿って軸方向に延びる小径の棒状体として形成されている。そして、棒状弁体２６は、軸方向一側が筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆを開，閉する弁部２６Ａとなった段付円柱状の弁軸部２６Ｂと、該弁軸部２６Ｂの軸方向他側に設けられた摺動軸部２６Ｃ等とにより構成されている。

ここで、棒状弁体２６の摺動軸部２６Ｃは、筒状弁体２３の弁体挿嵌穴２３Ｅに対応する外径寸法を有し、該弁体挿嵌穴２３Ｅ内を軸方向に摺動変位すると共に、筒状弁体２３内の軸方向通路２４を液穴２３Ｇの近傍位置で閉塞するものである。そして、摺動軸部２６Ｃの外周側には、筒状弁体２３のスプリング収容穴２３Ｈ側から外部に突出する端部側に雄ねじ２６Ｄが形成され、この雄ねじ２６Ｄには後述のばね受２７が螺合されている。

また、棒状弁体２６の弁軸部２６Ｂには、その外周側の中間部位に１条、２条または３条のねじ形状をなす螺旋溝２６Ｅが形成され、この螺旋溝２６Ｅは、筒状弁体２３の軸方向通路２４内を噴霧口２３Ｆに向けて流れる冷却水に、その螺旋形状に沿った旋回流を発生させるものである。

２７は棒状弁体２６の雄ねじ２６Ｄに螺合して設けられた環状のばね受で、該ばね受２７は、棒状弁体２６の雄ねじ２６Ｄに対する螺合位置を適宜に変えることにより、後述のスプリング２９による設定圧を可変に調整するものである。また、ばね受２７は、図４に示すように筒状弁体２３の雄ねじ部２３Ｃ端面との間に寸法Ｓ1 の隙間を形成し、棒状弁体２６の最大開度（弁開度）を寸法Ｓ1 に規制するものである。

２８はばね受２７に螺着して設けられた固定ねじで、該固定ねじ２８は、図４に示すようにばね受２７の径方向に延び、先端側が棒状弁体２６の雄ねじ２６Ｄ当接している。これにより、固定ねじ２８は、棒状弁体２６の雄ねじ２６Ｄに対するばね受２７の緩止めを行うものである。

２９は筒状弁体２３のスプリング収容穴２３Ｈとばね受２７との間に設けられた他の付勢部材としてのスプリングで、該スプリング２９は、ばね受２７と共に棒状弁体２６を図４中の矢示Ｃ方向に付勢することにより、弁部２６Ａを筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆに押付けて棒状弁体２６を閉弁状態に保つものである。

この場合、スプリング２９の設定圧は、外側のスプリング２５よりも小さい値（例えば、０．１〜０．４ＭＰa程度の圧力値）に設定されている。そして、図３に示す冷却水配管４からノズルホルダ３を介して矢示Ｂ方向に供給される冷却水の圧力が、スプリング２９の設定圧を越えたときには、棒状弁体２６が図４中の矢示Ｄ方向（開弁方向）に変位するのを許すように、スプリング２９は矢示Ｄ方向に撓み変形されるものである。

かくして、このように構成される第１の実施の形態でも、本発明の参考例とほぼ同様の作用効果を得ることができ、蒸気配管２内を図３中の矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気を冷却水によって減温することができる。

特に、第１の実施の形態にあっては、スプレーノズル２２のノズルボディ６内にスプリング２５を介して筒状弁体２３を開，閉可能に設けると共に、筒状弁体２３内にはスプリング２９を介して小径の棒状弁体２６を開，閉可能に設ける構成としているので、下記のような作用効果を奏するものである。

即ち、冷却水の給水源から冷却水配管４を介してノズルホルダ３内へと図３中の矢示Ｂ方向に供給される冷却水は、ばね受体９の液穴９Ｂを介してノズルボディ６内へと流入すると共に、筒状弁体２３の各液穴２３Ｇを介して軸方向通路２４内にも冷却水が流入する。

そして、例えば０．３ＭＰａ程度まで冷却水の圧力が上昇し、小さい方のスプリング２９の設定圧を越えたときには、小径の棒状弁体２６が図４中の矢示Ｄ方向に開弁して弁部２６Ａが筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆを開く。そして、棒状弁体２６の開弁によって、蒸気配管２内を矢示Ａ方向に流通している過熱蒸気に向け、筒状弁体２３の軸方向通路２４内から冷却水が噴霧口２３Ｆを通じて噴霧される。

そして、このときに軸方向通路２４内の冷却水は、棒状弁体２６の螺旋溝２６Ｅに沿って流れる間に旋回運動が与えられ、筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆからは旋回流状態の冷却水が矢示Ｅ1 方向に噴霧され、冷却水の微細な噴霧粒子を形成することができる。

かくして、この段階では小径の棒状弁体２６のみを開弁させ、比較的少量の冷却水を蒸気配管２内の蒸気中に矢示Ｅ1 方向の旋回流として噴霧でき、最小制御流量による蒸気の減温作用を得ることができる。そして、蒸気配管２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気等の温度を小さく減温でき、冷却水による蒸気の温度変化が過大になるのを抑えることができる。

次に、蒸気配管２内の蒸気温度をさらに下げる場合には、冷却水配管４を介してノズルホルダ３内に供給する冷却水の圧力を、例えば０．５ＭＰａ程度まで上昇させる。これにより、冷却水の圧力が大きい方のスプリング２５の設定圧を越えると、ノズルボディ６内の筒状弁体２３が図４中の矢示Ｄ方向に開弁して弁部２３Ａがノズルボディ６の噴霧口６Ｄを開く。

そして、この場合には既に開弁状態にある棒状弁体２６に加えて筒状弁体２３も開弁するために、蒸気配管２内を矢示Ａ方向に流通している過熱蒸気に向け、ノズルボディ６内の冷却水を噴霧口６Ｄと筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆとから共に噴霧することができる。

これにより、筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆから旋回流状態の冷却水を矢示Ｅ1 方向に噴霧できると共に、ノズルボディ６の噴霧口６Ｄからは旋回流状態の冷却水を矢示Ｅ2 方向に噴霧することができ、両者の微細な冷却水の噴霧粒子によって蒸気配管２内の蒸気をより大きく減温することができる。

かくして、この段階では小径の棒状弁体２６と大径の筒状弁体２３とを共に開弁させ、比較的多量の冷却水を蒸気配管２内の蒸気中に矢示Ｅ1 ，Ｅ2 方向の旋回流状態で噴霧することができ、最大制御流量による蒸気の減温作用を得ることができる。そして、蒸気配管２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気等の温度を大きく減温でき、蒸気の減温作用を大きくすることができる。

従って、本実施の形態によれば、冷却水の給水源側で可変に圧力制御を行うことにより、蒸気配管２内を流れる蒸気を広い温度範囲で減温することができ、蒸気温度の調整を高精度に行うことができると共に、蒸気配管２内の蒸気温度にバラツキが生じるのを効果的に抑えることができる。

次に、図５は本発明の第２の実施の形態を示し、第２の実施の形態の特徴は、蒸気流路の途中に配設されるノズルホルダに、２個のスプレーノズルを並置して設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した参考例、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、３１は第２の実施の形態で採用した減温器で、該減温器３１は、蒸気流路となる蒸気配管３２の途中に設けられた後述のノズルホルダ３３、冷却水配管３４およびスプレーノズル３５，３６等により構成されている。そして、蒸気配管３２内では矢示Ａ方向に過熱蒸気が流通するものである。

３３は減温器３１の一部をなすノズルホルダで、該ノズルホルダ３３は、前記参考例で述べたノズルホルダ３とほぼ同様に冷却水配管３４等を介して蒸気配管３２の途中に設けられ、蒸気配管３２内を径方向に延びている。しかし、この場合のノズルホルダ３３は、２個のノズル取付穴３３Ａ，３３Ｂが蒸気配管３２の径方向に離間して設けられている。

そして、ノズルホルダ３３には、これらのノズル取付穴３３Ａ，３３Ｂを冷却水配管３４に連通させる連通路３３Ｃが形成されている。また、冷却水配管３４は、前記参考例で述べた冷却水配管４と同様に、冷却水ポンプ等の給水源から矢示Ｂ方向に冷却水が供給され、冷却水の圧力は、例えば０〜１．２ＭＰａ程度の範囲で可変に制御されるものである。

３５はノズルホルダ３３のノズル取付穴３３Ａに螺着して設けられた第１のスプレーノズルで、該スプレーノズル３５は、前記参考例で述べた図２に示すスプレーノズル５と同様に、ノズルボディ６、単一の棒状弁体７、ばね受体９およびスプリング１２等により構成されている。

３６は第１のスプレーノズル３５から離間して設けられた第２のスプレーノズルで、該スプレーノズル３６は、ノズルホルダ３３のノズル取付穴３３Ｂに螺着して取付けられ、第１のスプレーノズル３５と同一の方向に配設されている。しかし、この場合のスプレーノズル３６は、前記第１の実施の形態で述べた図４に示すスプレーノズル２２と同様に、ノズルボディ６、ばね受体９、筒状弁体２３、スプリング２５、棒状弁体２６およびばね受２７等により構成されている。

かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、本発明の参考例とほぼ同様の作用効果を得ることができ、蒸気配管３２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気を冷却水によって減温することができる。

しかし、第２の実施の形態にあっては、蒸気配管３２の途中に配設するノズルホルダ３３のノズル取付穴３３Ａ，３３Ｂに、互いに異なる第１，第２のスプレーノズル３５，３６を並置して設け、第１のスプレーノズル３５は、そのノズルボディ６内に単一の棒状弁体７を備え、第２のスプレーノズル３６は、ノズルボディ６内に筒状弁体２３と一緒に小径の棒状弁体２６を備える構成としているので、下記のような作用効果を奏するものである。

即ち、冷却水の給水源から冷却水配管３４を介してノズルホルダ３３内へと矢示Ｂ方向に流通する冷却水は、第１のスプレーノズル３５と第２のスプレーノズル３６とに供給され、第２のスプレーノズル３６側では、ノズルボディ６内へと流入すると共に、筒状弁体２３内にも各液穴２３Ｇを介して冷却水が流入する。

そして、第１の実施の形態で述べたように筒状弁体２３内の棒状弁体２６は、例えば０．３ＭＰａ程度まで冷却水の圧力が上昇したときに開弁し、筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆ（図４参照）から旋回流状態の冷却水を矢示Ｅ1 方向に噴霧でき、冷却水の微細な噴霧粒子を形成することができる。

このように、冷却水の圧力が０．３ＭＰａ程度の段階では、第２のスプレーノズル３６側で小径の棒状弁体２６のみを開弁させ、比較的少量の冷却水を蒸気配管３２内の蒸気中に矢示Ｅ1 方向の旋回流として噴霧でき、最小制御流量による蒸気の減温作用を得ることができる。そして、蒸気配管３２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気等の温度を小さく減温でき、冷却水による蒸気の温度変化が過大になるのを抑えることができる。

次に、蒸気配管３２内の蒸気温度をさらに下げる場合には、冷却水配管３４を介してノズルホルダ３３内に供給する冷却水の圧力を、例えば０．５ＭＰａ程度まで上昇させる。これにより、第２のスプレーノズル３６側では冷却水の圧力がスプリング２５の設定圧を越えると、ノズルボディ６内の筒状弁体２３が開弁して弁部２３Ａがノズルボディ６の噴霧口６Ｄを開く。

これにより、筒状弁体２３の噴霧口２３Ｆから旋回流状態の冷却水を矢示Ｅ1 方向に噴霧できると共に、ノズルボディ６の噴霧口６Ｄからは旋回流状態の冷却水を矢示Ｅ2 方向に噴霧することができ、両者の微細な冷却水の噴霧粒子によって蒸気配管３２内の蒸気をより大きく減温することができる。

このように、冷却水の圧力が０．５ＭＰａ程度の段階では、第２のスプレーノズル３６側で小径の棒状弁体２６と大径の筒状弁体２３とを共に開弁させ、比較的多量（中間水量）の冷却水を蒸気配管３２内の蒸気中に矢示Ｅ1 ，Ｅ2 方向の旋回流状態で噴霧することができ、中間制御流量による蒸気の減温作用を得ることができる。

次に、蒸気配管３２内の蒸気温度をさらに下げる場合には、冷却水配管３４を介してノズルホルダ３３内に供給する冷却水の圧力を、例えば０．８ＭＰａ以上まで上昇させる。これにより、第１のスプレーノズル３５側では冷却水の圧力がスプリング１２の設定圧を越えると、ノズルボディ６内の棒状弁体７が開弁して弁部７Ａがノズルボディ６の噴霧口６Ｄを開く。

これにより、第１のスプレーノズル３５側でも、ノズルボディ６の噴霧口６Ｄから旋回流状態の冷却水を矢示Ｅ方向に噴霧することができ、第２のスプレーノズル３６による矢示Ｅ1 ，Ｅ2 方向の噴霧水によって蒸気配管３２内の蒸気をさらに大きく減温することができる。

このように、冷却水の圧力が０．８ＭＰａ以上の段階では、第１のスプレーノズル３５と第２のスプレーノズル３６とにより多量の冷却水を、蒸気配管３２内の蒸気中に矢示Ｅ，Ｅ1 ，Ｅ2 方向の旋回流状態で噴霧することができ、最大制御流量による蒸気の減温作用を得ることができる。そして、蒸気配管３２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気等の温度を大きく減温でき、蒸気の減温作用を大きくすることができる。

従って、第２の実施の形態によれば、冷却水の給水源側で可変に圧力制御を行うことにより、蒸気配管３２内を流れる蒸気を広い温度範囲で減温することができ、蒸気温度の調整を高精度に行うことができると共に、蒸気配管３２内の蒸気温度にバラツキが生じるのを効果的に抑えることができる。

そして、蒸気配管３２内を流れる蒸気量が時々刻々と変化する場合でも、下流側の設定蒸気温度を維持するように噴霧水量（冷却水量）を前述の如く３段階で可変に制御して対処することができ、極めて高い制御レンジを実現することができる。

次に、図６ないし図８は本発明の第３の実施の形態を示し、第３の実施の形態の特徴は、例えば４個以上のノズル組立体（スプレーノズル）を蒸気流路の途中に設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、４１は本実施の形態で採用したリング型の減温器で、該減温器４１は、蒸気流路の一部となる管体４２と、該管体４２の途中に設けられた後述のノズル組立体４３および冷却水配管４７〜４９等により構成されている。そして、管体４２内では、図７中の矢示Ａ方向に過熱蒸気が流通するものである。

また、管体４２は、内周側に断面三角形状をなす縮径部４２Ａが形成され、この縮径部４２Ａの位置には、管体４２の中心軸Ｏ−Ｏに対して斜め（例えば、６０度程度）となる方向で管体４２の径方向に延びる複数の取付穴４２Ｂ（図７中に１個のみ図示）が設けられている。そして、これらの取付穴４２Ｂは、管体４２の周方向に離間して４個以上、好ましくは６〜８個程度で設けられるものである。

４３，４３，…は管体４２の途中に設けられたノズル組立体で、これらのノズル組立体４３は、図７に示す如く小径筒部４４Ａと大径筒部４４Ｂからなる外筒４４と、該外筒４４の大径筒部４４Ｂを外側から閉塞する蓋体４５と、外筒４４の小径筒部４４Ａ内に螺着して設けられた内筒４６と、後述のスプレーノズル５０等とにより構成されている。

そして、各外筒４４の小径筒部４４Ａは、管体４２の各取付穴４２Ｂ内に嵌合して溶接手段により固着され、管体４２の中心軸Ｏ−Ｏに対し約６０度だけ傾いた方向に配設されている。また、外筒４４の大径筒部４４Ｂ側には、後述の冷却水配管４８，４９等が接続され、外筒４４内には図７中の矢示Ｂ方向に冷却水が供給されるものである。

また、外筒４４の小径筒部４４Ａ内に設けられた内筒４６は、ノズルホルダを構成し、内筒４６の先端側は、後述するスプレーノズル５０のノズルボディ５１が螺着されるノズル取付穴４６Ａとなっている。そして、スプレーノズル５０は外筒４４、内筒４６等と共に斜めに傾いた状態で管体４２に取付けられるものである。

４７，４８，４９は冷却水配管で、該冷却水配管４７〜４９のうち冷却水配管４７は、前記参考例で述べた冷却水配管４と同様に給水源に接続され、複数のノズル組立体４３，４３，…のうち一つのノズル組立体４３と蓋体４５側で接続されている。また、他の冷却水配管４８，４９は、各ノズル組立体４３間を外筒４４の大径筒部４４Ｂ側で互いに接続しているものである。

５０は本実施の形態で採用した蒸気減温用のスプレーノズルで、該スプレーノズル５０は、第１の実施の形態で述べたスプレーノズル２２とほぼ同様に構成され、図８に示す如く外周側のねじ部５１Ａにより内筒４６のノズル取付穴４６Ａ内に螺着されたノズルボディ５１と、後述の筒状弁体５２、冷却水通路５３、ばね受体５５、スプリング５６および棒状弁体５７等とにより構成されている。

ここで、ノズルボディ５１は、前記参考例で述べたノズルボディ６とほぼ同様に構成され、弁体挿嵌穴となる小径穴部５１Ｂ、大径穴部５１Ｃ、噴霧口５１Ｄ、環状のばね受部５１Ｅおよび凹溝５１Ｆ等を有している。そして、ノズルボディ５１は、廻止めピン１１を凹溝５１Ｆに摺動可能に係合させ、後述の筒状弁体５２がノズルボディ５１に対して相対回転するのを規制する。

５２はノズルボディ５１内に設けられた弁体としての筒状弁体で、該筒状弁体５２は、第１の実施の形態で述べた筒状弁体２３と同様に形成され、弁部５２Ａ、段付円柱状の弁軸部５２Ｂ、雄ねじ部５２Ｃ、螺旋溝５２Ｄ、他の弁体挿嵌穴５２Ｅ、他の噴霧口５２Ｆ、複数の液穴５２Ｇおよびスプリング収容穴５２Ｈ等を有している。

また、筒状弁体５２の螺旋溝５２Ｄは、ノズルボディ５１の小径穴部５１Ｂとの間でノズルボディ５１内を螺旋状に延びる冷却水通路５３を構成している。また、筒状弁体５２の内周側は、液穴５２Ｇから噴霧口５２Ｆに至る部位が軸方向通路５４となり、この軸方向通路５４内には、ノズルボディ５１内の冷却水が各液穴５２Ｇを介して流通するものである。

５５は筒状弁体５２の雄ねじ部５２Ｃに螺合して設けられた段付筒状のばね受体で、該ばね受体５５は、前記参考例で述べたばね受体９と同様に構成され、環状の段部５５Ａおよび複数の液穴５５Ｂ，５５Ｂ，…等を有している。そして、ばね受体５５とノズルボディ５１のばね受部５１Ｅとの間には、筒状弁体５２を閉弁方向に付勢する付勢部材としてのスプリング５６が配設されている。

また、ばね受体５５は、固定ねじ１０により筒状弁体５２の雄ねじ部５２Ｃに対して緩止め状態に保持されている。そして、ばね受体５５に設けた廻止めピン１１は、筒状弁体５２とばね受体５５がノズルボディ５１に対して相対回転するのを規制している。

５７は筒状弁体５２の弁体挿嵌穴５２Ｅ内に摺動可能に挿嵌して設けられた棒状弁体で、該棒状弁体５７は、第１の実施の形態で述べた棒状弁体２６と同様に構成され、弁部５７Ａ、段付円柱状の弁軸部５７Ｂ、摺動軸部５７Ｃ、雄ねじ５７Ｄおよび螺旋溝５７Ｅ等を有しているものである。

５８は棒状弁体５７の雄ねじ５７Ｄに螺合して設けられた環状のばね受で、該ばね受５８も第１の実施の形態で述べたばね受２７と同様に構成され、固定ねじ２８を用いて棒状弁体５７の雄ねじ５７Ｄに緩止め状態で固定されているものである。また、筒状弁体５２のスプリング収容穴５２Ｈとばね受５８との間には、他の付勢部材としてのスプリング５９が設けられ、該スプリング５９は、ばね受５８と共に棒状弁体５７を図８中の矢示Ｃ方向に付勢している。

これにより、スプリング５９は、弁部５７Ａを筒状弁体５２の噴霧口５２Ｆに押付け、棒状弁体５７を閉弁状態に保つものである。そして、図８に例示したノズル組立体４３内を矢示Ｂ方向に供給される冷却水の圧力が、スプリング５９の設定圧を越えたときには、棒状弁体５７が図８中の矢示Ｄ方向に変位して開弁方向に駆動されるものである。

かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、管体４２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気に対し、ノズル組立体４３内に図７中の矢示Ｂ方向で供給される冷却水を噴霧することができる。

特に、第３の実施の形態にあっては、管体４２の周方向にノズル組立体４３を複数個（例えば、４個以上、好ましくは６〜８個）設け、各ノズル組立体４３のスプレーノズル５０から斜めに冷却水を噴霧することにより、管体４２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気を、その周囲から効率的に減温することができる。

次に、図９および図１０は本発明の第４の実施の形態を示し、第４の実施の形態の特徴は、例えば４個以下のノズル組立体（スプレーノズル）を蒸気流路の途中に設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した各実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、６１は第４の実施の形態で採用したリング型の減温器で、該減温器６１は、蒸気流路の一部となる管体６２と、該管体６２の途中に設けられた後述のノズル組立体６３および冷却水配管６６，６７等により構成されている。

６３，６３，…は管体６２の途中に設けられた複数のノズル組立体で、これらのノズル組立体６３は、第３の実施の形態で述べたノズル組立体４３とほぼ同様に構成され、外筒６４、蓋体６５、内筒およびスプレーノズル（いずれも図示せず）等を有しているものである。

６６，６７は冷却水配管で、これらの冷却水配管６６，６７のうち冷却水配管６６は、前記参考例で述べた冷却水配管４と同様に給水源に接続され、複数のノズル組立体６３，６３，…のうち一つのノズル組立体６３と蓋体６５側で接続されている。また、他の冷却水配管６７，６７，…は、各ノズル組立体６３の外筒６４間を互いに接続しているものである。

かくして、このように構成される第４の実施の形態でも、前記第３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、第４の実施の形態にあっては、図１０に例示したように各ノズル組立体６３の外筒６４間を、それぞれ冷却水配管６７により接続する構造であるため、管体６２の周囲に設けるノズル組立体６３の個数は、例えば２〜４個程度とするのが好ましいものである。

次に、図１１および図１２は本発明の第５の実施の形態を示し、第５の実施の形態の特徴は、スプレーノズルを小口径配管用の減温器に適用する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、７１は第５の実施の形態で採用した小口径配管用の減温器で、該減温器７１は、蒸気流路の一部となる口径の小さい管体７２と、該管体７２の下流側にボルト７３等を用いて接続された他の管体７４と、後述の冷却水配管７５と、管体７２の流路途中に設けられた後述のスプレーノズル８０等により構成されている。

ここで、管体７２内には、その中心上に砲弾形状をなすノズル取付部７２Ａが径方向のブリッジ部７２Ｂを介して設けられ、ノズル取付部７２Ａ内は有底のノズル取付穴７２Ｃとなっている。また、ノズル取付部７２Ａの周囲には略半円形状に延びる円弧状流路７２Ｄが例えば２個形成され、管体７２内を蒸気は各円弧状流路７２Ｄ等を介して管体７４側へと矢示Ａ方向に流通するものである。

７５は管体７２の径方向に設けられた冷却水配管で、該冷却水配管７５は、前記参考例で述べた冷却水配管４と同様に給水源に接続されている。また、管体７２には、ブリッジ部７２Ｂ内を径方向に延び、ノズル取付穴７２Ｃを冷却水配管７５に連通させる冷却水の導管７６が設けられている。そして、冷却水配管７５からの冷却水は、後述のスプレーノズル８０内へと導管７６を介して矢示Ｂ方向に供給されるものである。

８０は第５の実施の形態で採用した蒸気減温用のスプレーノズルで、該スプレーノズル８０は、第１の実施の形態で述べたスプレーノズル２２とほぼ同様に構成され、図１２に示す如く外周側のねじ部８１Ａにより管体７２のノズル取付穴７２Ｃ内に螺着されたノズルボディ８１と、後述の筒状弁体８２、冷却水通路８３、ばね受体８５、スプリング８６および棒状弁体８７等とにより構成されている。

ここで、ノズルボディ８１は、軸方向の一側が大径のねじ部８１Ａとなり、軸方向の他側は小径筒部８１Ｂとなっている。そして、ノズルボディ８１の外周側には、ねじ部８１Ａと小径筒部８１Ｂとの間に環状の段差からなるばね受部８１Ｃが形成されている。

また、ノズルボディ８１の内周側は弁体挿嵌穴８１Ｄとなり、該弁体挿嵌穴８１Ｄの軸方向一側は、噴霧口８１Ｅとなって外部に開口している。また、ノズルボディ８１の小径筒部８１Ｂには、弁体挿嵌穴８１Ｄ内を導管７６に連通させる液穴８１Ｆ，８１Ｆ，…が周方向に離間して穿設されている。

８２はノズルボディ８１内に設けられた弁体としての筒状弁体で、該筒状弁体８２は、第１の実施の形態で述べた筒状弁体２３と同様に形成され、弁部８２Ａ、段付円柱状の弁軸部８２Ｂ、雄ねじ部８２Ｃ、螺旋溝８２Ｄ、他の弁体挿嵌穴８２Ｅ、他の噴霧口８２Ｆ、複数の液穴８２Ｇおよびスプリング収容穴８２Ｈ等を有している。

また、筒状弁体８２の螺旋溝８２Ｄは、ノズルボディ８１の弁体挿嵌穴８１Ｄとの間でノズルボディ８１内を螺旋状に延びる冷却水通路８３を構成している。また、筒状弁体８２の内周側は、液穴８２Ｇから噴霧口８２Ｆに至る部位が軸方向通路８４となり、この軸方向通路８４内には、ノズルボディ８１内の冷却水が各液穴８２Ｇを介して流通するものである。

８５は筒状弁体８２の雄ねじ部８２Ｃに螺合して設けられた段付筒状のばね受体で、該ばね受体８５は、前記参考例で述べたばね受体９と同様に構成され、筒状弁体８２の雄ねじ部８２Ｃに対し固定ねじ（図示せず）等を用いて緩止め状態に保持されている。そして、ばね受体８５とノズルボディ８１のばね受部８１Ｃとの間には、筒状弁体８２を閉弁方向に付勢する付勢部材としてのスプリング８６が配設されている。

８７は筒状弁体８２の弁体挿嵌穴８２Ｅ内に摺動可能に挿嵌して設けられた棒状弁体で、該棒状弁体８７は、第１の実施の形態で述べた棒状弁体２６と同様に構成され、弁部８７Ａ、段付円柱状の弁軸部８７Ｂ、摺動軸部８７Ｃ、雄ねじ８７Ｄおよび螺旋溝８７Ｅ等を有しているものである。

８８は棒状弁体８７の雄ねじ８７Ｄに螺合して設けられた環状のばね受で、該ばね受８８も第１の実施の形態で述べたばね受２７と同様に構成され、固定ねじ（図示せず）等を用いて棒状弁体８７の雄ねじ８７Ｄに緩止め状態で固定されている。また、筒状弁体８２のスプリング収容穴８２Ｈとばね受８８との間には、他の付勢部材としてのスプリング８９が設けられ、該スプリング８９は、ばね受８８と共に棒状弁体８７を図１２中の矢示Ｃ方向に付勢している。

これにより、スプリング８９は、弁部８７Ａを筒状弁体８２の噴霧口８２Ｆに押付け、棒状弁体８７を閉弁状態に保つものである。そして、冷却水配管７５、導管７６内を図１１、図１２中の矢示Ｂ方向に供給される冷却水の圧力が、スプリング８９の設定圧を越えたときには、棒状弁体８７が図１２中の矢示Ｄ方向に変位して開弁方向に駆動されるものである。

かくして、このように構成される第５の実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、管体７２内を矢示Ａ方向に流れる過熱蒸気に対し、スプレーノズル８０から冷却水を噴霧して高精度な減温制御を行うことができる。そして、本実施の形態にあっては、スプレーノズル８０を小口径配管用の減温器７１に良好に適用できるものである。

次に、図１３は本発明の第６の実施の形態を示し、第６の実施の形態の特徴は、減温用のスプレーノズルを蒸気変換弁に適用する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、９１は蒸気変換弁、９２は該蒸気変換弁９１の外殻を構成し、内部が蒸気流路となった弁箱で、該弁箱９２は、過熱蒸気等の流入口９２Ａおよび流出口９２Ｂと、該流入口９２Ａと流出口９２Ｂとの間に位置し後述の弁筒９３が嵌合される貫通穴９２Ｃが穿設された仕切壁部９２Ｄと、該仕切壁部９２Ｄの貫通穴９２Ｃと上，下で対向し後述のプラグガイド９４等が設けられる筒状開口部９２Ｅ等とを有している。

そして、弁箱９２内は、仕切壁部９２Ｄにより高温高圧室Ｆと減圧減温室Ｇとに区画されている。また、弁箱９２の流出口９２Ｂ側には、減温減圧室Ｇ内に臨んで後述のノズル組立体１０１が斜めに傾けた状態で取付けられている。

９３は弁箱９２の貫通穴９２Ｃに嵌合して設けられた有底筒状の弁筒で、該弁筒９３の周壁側には、複数のポート９３Ａ，９３Ｂ等が径方向に穿設され、これらのポート９３Ａ，９３Ｂは、後述するプラグ９７の開口端９７Ｂ側で開，閉される。そして、これらのポート９３Ａ，９３Ｂを開いたときには、高温高圧室Ｆから減圧減温室Ｇに向けて蒸気が流通するものである。

９４は弁箱９２の筒状開口部９２Ｅ内に嵌合して設けられた筒状のプラグガイドで、該プラグガイド９４は、その内周側で後述のプラグ９７を上，下に摺動可能に案内するものである。

９５はプラグガイド９４の上側に位置して弁箱９２の筒状開口部９２Ｅに設けられた蓋体で、該蓋体９５は、固定リング９６等を用いて筒状開口部９２Ｅ内に固定され、筒状開口部９２Ｅを上側から閉塞している。また、蓋体９５内には、後述の弁軸９９が上，下に摺動可能に挿嵌されている。

９７は弁筒９３内に摺動可能に挿嵌されたプラグで、該プラグ９７は、有蓋筒状体として形成され、例えば四角形状をなす４個の径方向穴９７Ａ，９７Ａ，…が設けられている。そして、これらの径方向穴９７Ａは、プラグ９７の上，下動に応じて高温高圧室Ｆ側に連通，遮断されるものである。

また、プラグ９７の下端側は開口端９７Ｂとなり、該開口端９７Ｂは、プラグ９７の上，下動に応じて弁筒９３の各ポート９３Ａ，９３Ｂを開，閉し、これにより、弁箱９２の流入口９２Ａ（高温高圧室Ｆ）側は、流出口９２Ｂ（減圧減温室Ｇ）側に連通、遮断されるものである。

９８はプラグ９７の上端側に設けられたリテーナで、該リテーナ９８は、後述の弁軸９９が上，下動するときにプラグ９７と一体に上，下動するものである。即ち、弁軸９９が上向き（矢示Ｈ方向）変位するときには、後述の鍔部９９Ａがリテーナ９８に当接してプラグ９７は上向き（開弁方向）に駆動される。

９９はプラグ９７を開，閉するための弁軸で、該弁軸９９は、蓋体９５内に摺動可能に挿嵌され、外部の弁駆動手段（図示せず）により矢示Ｈ，Ｊ方向に上，下動されるものである。また、弁軸９９の下端側には鍔部９９Ａが設けられ、該鍔部９９Ａは、弁軸９９を矢示Ｈ方向に上動させるときに、リテーナ９８に下側から当接してプラグ９７をリテーナ９８と一体に変位させる。一方、弁軸９９を矢示Ｊ方向へと下向きに変位（下動）させるときには、プラグ９７がばね１００を介して下向きに駆動され、弁筒９３の各ポート９３Ａ，９３Ｂは、プラグ９７の開口端９７Ｂ側で図示の如く閉塞される。

１０１，１０１，…は弁箱９２の流出口９２Ｂ側に設けられた複数のノズル組立体で、これらのノズル組立体１０１は、第３の実施の形態で述べたノズル組立体４３とほぼ同様に構成され、外筒１０２、蓋体１０３、内筒１０４およびスプレーノズル１０５等を有している。そして、スプレーノズル１０５は、第３の実施の形態で述べたスプレーノズル５０と同様に構成され、ノズルボディ１０６等を有している。

また、各ノズル組立体１０１の外筒１０２間には、それぞれ冷却水配管１０７が設けられ、これらの冷却水配管１０７は、第４の実施の形態で述べた冷却水配管６７とほぼ同様に構成されている。そして、各ノズル組立体１０１のスプレーノズル１０５からは、弁箱９２の減温減圧室Ｇ内に向けて冷却水を斜めに噴霧するものである。

かくして、このように構成される第６の実施の形態では、弁軸９９によりプラグ９７を矢示Ｈ方向に駆動すると、プラグ９７の開口端９７Ｂ側で弁筒９３の各ポート９３Ａ，９３Ｂが開かれ、弁箱９２の流入口９２Ａから流出口９２Ｂに向けて過熱蒸気が矢示Ａ方向に流通する。そして、このときの蒸気は、弁筒９３の各ポート９３Ａ，９３Ｂを流通するときの圧力損失等で減圧され、高温高圧室Ｆと減温減圧室Ｇとの間には、例えば１ＭＰａ以上の圧力差が発生される。

また、弁箱９２の減温減圧室Ｇ内では、各ノズル組立体１０１のスプレーノズル１０５から旋回流状態の冷却水が微細な粒子となって噴霧され、減温減圧室Ｇ内を流出口９２Ｂに向けて流れる蒸気と接触、混合される。これにより、減温減圧室Ｇ内では、流通する蒸気を効率的に減温することができ、前述した第３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

次に、図１４は本発明の第７の実施の形態を示し、第７の実施の形態の特徴は、減温用のスプレーノズルを異なる型式の蒸気変換弁に適用する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、１１１は所謂ストレート流れの蒸気変換弁を示し、該蒸気変換弁１１１は、後述する弁箱１１２の流入口１１２Ａと流出口１１２Ｂとがほぼ同一方向に配置されている点で、第６の実施の形態による蒸気変換弁９１とは異なっているものである。

１１２は蒸気変換弁１１１の外殻を構成し、内部が蒸気流路となった弁箱で、該弁箱１１２は、過熱蒸気等の流入口１１２Ａおよび流出口１１２Ｂと、該流入口１１２Ａと流出口１１２Ｂとの間に位置し後述のシートリング１１３が嵌合される貫通穴１１２Ｃが穿設された仕切壁部１１２Ｄと、該仕切壁部１１２Ｄの貫通穴１１２Ｃと上，下で対向し後述のケージ１１４が嵌合される筒状開口部１１２Ｅ等とを有している。

そして、弁箱１１２内は、仕切壁部１１２Ｄにより高温高圧室Ｆと減圧減温室Ｇとに区画されている。また、弁箱１１２の流出口１１２Ｂ側には、減温減圧室Ｇ内に臨んで後述のノズル組立体１２１が斜めに傾けた状態で取付けられ、冷却水が旋回流状態で噴霧されるものである。

１１３は弁箱１１２の貫通穴１１２Ｃに嵌合して設けられた筒状のシートリングで、該シートリング１１３は、後述のケージ１１４と共に弁筒を構成するものである。そして、シートリング１１３は、ケージ１１４と上，下で重合わせるように嵌合して設けられ、後述のプラグ１１８を図示の如く下側から閉弁位置に保持するものである。

１１４は弁箱１１２の筒状開口部１１２Ｅ内に嵌合して設けられた筒状のケージで、該ケージ１１４は、下端側がシートリング１１３の上端側に嵌合され、このシートリング１１３と共にプラグ１１８を摺動可能に案内する弁筒を構成している。

また、ケージ１１４の下部側には、複数のポート１１４Ａ，１１４Ａ，…が径方向に穿設され、これらのポート１１４Ａ，１１４Ａ，…は、後述のプラグ１１８によって開，閉される。そして、これらの各ポート１１４Ａをプラグ１１８で開いたときには、高温高圧室Ｆから減圧減温室Ｇに向けて蒸気が流通するものである。

１１５はケージ１１４の上側に位置して弁箱１１２の筒状開口部１１２Ｅに設けられた蓋体で、該蓋体１１５は、ボルト１１６、ナット１１７等を用いて筒状開口部１１２Ｅ上に固定され、ケージ１１４と筒状開口部１１２Ｅを上側から閉塞している。また、蓋体１１５内には、後述の弁軸１１９が上，下に摺動可能に挿嵌されている。

１１８はケージ１１４内に摺動可能に挿嵌されたプラグを示し、該プラグ１１８は、例えば中実の円柱体として形成され、後述の弁軸１１９によりケージ１１４内を上，下動される。そして、プラグ１１８は、上，下動に応じてケージ１１４の各ポート１１４Ａを開，閉し、これにより、弁箱１１２の流入口１１２Ａ（高温高圧室Ｆ）側は、流出口１１２Ｂ（減圧減温室Ｇ）側に連通、遮断されるものである。

１１９はプラグ１１８を開，閉するための弁軸で、該弁軸１１９は、蓋体１１５内に摺動可能に挿嵌され、外部の弁駆動手段（図示せず）により矢示Ｈ，Ｊ方向に上，下動されるものである。そして、弁軸１１９が矢示Ｈ方向に駆動されるときには、プラグ１１８がシートリング１１３から離間し、各ポート１１４Ａを開く。一方、弁軸１１９が矢示Ｊ方向へと下向きに駆動されるときには、プラグ１１８がシートリング１１３上に着座し、シートリング１１３とケージ１１４との間が遮断されるものである。

１２０は弁箱１１２の減温減圧室Ｇ内に設けられたカップ状のディフューザを示し、該ディフューザ１２０は、弁箱１１２の流出口１１２Ｂとケージ１１４との間に配設され、多数の小孔１２０Ａ，１２０Ａ，…を有している。そして、ディフューザ１２０は、各小孔１２０Ａを介して蒸気の流れに絞り作用を与え、蒸気の流れを均一化すると共に、騒音等の発生を抑えるものである。

１２１は弁箱１１２の流出口１１２Ｂ側に設けられた複数のノズル組立体（１個のみ図示）で、該ノズル組立体１２１は、第３の実施の形態で述べたノズル組立体４３とほぼ同様に構成され、外筒１２２、蓋体１２３、内筒１２４およびスプレーノズル１２５等を有している。そして、スプレーノズル１２５は、第３の実施の形態で述べたスプレーノズル５０と同様に構成され、ノズルボディ１２６等を有している。

また、各ノズル組立体１２１の外筒１２２間には、それぞれ冷却水配管１２７が設けられ、これらの冷却水配管１２７は、第４の実施の形態で述べた冷却水配管６７とほぼ同様に構成されている。そして、各ノズル組立体１２１のスプレーノズル１２５からは、弁箱１１２の減温減圧室Ｇ内に向けて冷却水を斜めに噴霧するものである。

かくして、このように構成される第７の実施の形態でも、前記第６の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、減温減圧室Ｇ内に流通してくる蒸気を効率的に減温することができる。

なお、前記第６の実施の形態では、各ノズル組立体１０１の外筒１０２間をそれぞれ冷却水配管１０７により接続する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図６、図７に示す冷却水配管４８，４９を用いて各ノズル組立体１０１の外筒１０２間を接続する構成としてもよい。そして、この点は第７の実施の形態についても同様である。

本発明の前提となる参考例による蒸気減温用のスプレーノズルが設けられた減温器を示す縦断面図である。 図１に示すスプレーノズルの拡大断面図である。 第１の実施の形態による蒸気減温用のスプレーノズルが設けられた減温器を示す縦断面図である。 図３に示すスプレーノズルの拡大断面図である。 第２の実施の形態による２個のスプレーノズルが設けられた減温器を示す縦断面図である。 第３の実施の形態による複数のノズル組立体が設けられた減温器を示す外観図である。 ノズル組立体を管体と共に図６中の矢示 VII−VII 方向からみた拡大断面図である。 スプレーノズルを図７中の矢示VIII−VIII方向からみた拡大断面図である。 第４の実施の形態による複数のノズル組立体が設けられた減温器を示す外観図である。 複数のノズル組立体を管体と共に図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。 第５の実施の形態によるスプレーノズルが設けられた減温器を示す縦断面図である。 図１１中のスプレーノズルを拡大して示す要部拡大断面図である。 第６の実施の形態による複数のノズル組立体が設けられた蒸気変換弁を示す縦断面図である。 第７の実施の形態によるノズル組立体が設けられた蒸気変換弁を示す縦断面図である。

符号の説明

１，２１，３１，４１，６１，７１ 減温器
２，３２ 蒸気配管（蒸気流路）
３，３３ ノズルホルダ
４，３４，４７，４８，４９，６６，６７ 冷却水配管
５，２２，３５，３６，５０，８０，１０５，１２５ スプレーノズル
６，５１，８１，１０６，１２６ ノズルボディ
６Ｂ，５１Ｂ 小径穴部（弁体挿嵌穴）
６Ｄ，５１Ｄ，８１Ｅ 噴霧口
７ 棒状弁体（弁体）
７Ｄ，２３Ｄ，５２Ｄ，８２Ｄ 螺旋溝
８，５３，８３ 冷却水通路
９，５５，８５ ばね受体
１２，２５，５６，８６ スプリング（付勢部材）
２３，５２，８２ 筒状弁体（弁体）
２３Ｆ，５２Ｆ，８２Ｆ 他の噴霧口
２４，５４，８４ 軸方向通路
２６，５７，８７ 棒状弁体
２６Ｅ，５７Ｅ，８７Ｅ 他の螺旋溝
２９，５９，８９ スプリング（他の付勢部材）
８１Ｄ 弁体挿嵌穴
４２，６２，７２ 管体（蒸気流路）
４３，６３，１０１，１２１ ノズル組立体
７５，１０７，１２７ 冷却水配管
９２，１１２ 弁箱（蒸気流路）

Claims (4)

1. 蒸気流路の途中に設けられ冷却水の噴霧口が形成されたノズルボディと、該ノズルボディ内に設けられ前記噴霧口を開，閉する弁体と、該弁体と前記ノズルボディとの間に設けられ該弁体を閉弁方向に付勢した付勢部材とからなる蒸気減温用スプレーノズルにおいて、
   前記ノズルボディと弁体との間には、前記噴霧口から冷却水を旋回流状態で噴霧するため前記弁体の外周面に沿って螺旋状に延びる冷却水通路を形成し、
   かつ、前記弁体は、内周側に前記冷却水が流通する軸方向通路を有し該軸方向通路の先端側が他の噴霧口となった筒状弁体により構成し、
   該筒状弁体内には、該筒状弁体の噴霧口を開，閉する棒状弁体と、該棒状弁体を閉弁方向に付勢する他の付勢部材とを設ける構成としたことを特徴とする蒸気減温用スプレーノズル。
2. 蒸気流路の途中に設けられ冷却水の噴霧口が形成されたノズルボディと、該ノズルボディ内に設けられ前記噴霧口を開，閉する弁体と、該弁体と前記ノズルボディとの間に設けられ該弁体を閉弁方向に付勢した付勢部材とからなる蒸気減温用スプレーノズルにおいて、
   前記蒸気流路の途中には前記ノズルボディを複数個設け、これらのノズルボディと前記弁体との間には、前記噴霧口から冷却水を旋回流状態で噴霧するため前記弁体の外周面に沿って螺旋状に延びる冷却水通路を形成し、
   前記複数のノズルボディのうちいずれか一のノズルボディ内に設けられる前記弁体は、該ノズルボディ穴内を棒状をなして軸方向に延びる単一の棒状弁体により構成し、
   他のノズルボディ内に設けられる前記弁体は、内周側に前記冷却水が流通する軸方向通路を有し該軸方向通路の先端側が他の噴霧口となった筒状弁体により構成し、
   該筒状弁体内には、該筒状弁体の噴霧口を開，閉する棒状弁体と、該棒状弁体を閉弁方向に付勢する他の付勢部材とを設ける構成としたことを特徴とする蒸気減温用スプレーノズル。
3. 前記ノズルボディは、前記噴霧口と連通し前記弁体が移動可能に挿嵌される弁体挿嵌穴を有し、前記冷却水通路は、前記弁体の外周側に形成され該弁体挿嵌穴内を螺旋状に延びる螺旋溝により構成してなる請求項１または２に記載の蒸気減温用スプレーノズル。
4. 前記筒状弁体内に設ける前記棒状弁体には、前記筒状弁体の噴霧口から冷却水を旋回流状態で噴霧するため前記軸方向通路内を螺旋状に延びる他の螺旋溝を形成してなる請求項１，２または３に記載の蒸気減温用スプレーノズル。

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