JP4813944B2 - Saturated gas supply device - Google Patents

Saturated gas supply device Download PDF

Info

Publication number
JP4813944B2
JP4813944B2 JP2006087663A JP2006087663A JP4813944B2 JP 4813944 B2 JP4813944 B2 JP 4813944B2 JP 2006087663 A JP2006087663 A JP 2006087663A JP 2006087663 A JP2006087663 A JP 2006087663A JP 4813944 B2 JP4813944 B2 JP 4813944B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
water
temperature
liquid
saturated gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006087663A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007263424A (en
Inventor
秀樹 田中
公男 吉住
仁 安藤
朗 水柿
晃 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Espec Corp
Original Assignee
Espec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Espec Corp filed Critical Espec Corp
Priority to JP2006087663A priority Critical patent/JP4813944B2/en
Publication of JP2007263424A publication Critical patent/JP2007263424A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4813944B2 publication Critical patent/JP4813944B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、所望の露点のガスを供給するための飽和ガス供給装置に関するものである。   The present invention relates to a saturated gas supply device for supplying a gas having a desired dew point.

従来、所望の露点のガスを供給するための飽和ガス供給装置としては、容器内に水を溜め、その水の温度を所定温度に保ったままでその水中にガスを放出することにより、当該容器内で飽和ガスを生成し、その飽和ガスを容器の上部から排出するいわゆるバブリング装置と呼ばれるものが知られている。このような飽和ガス供給装置では、容器内の飽和ガスの温度を水の温度と同温度に保つことで、水の温度に等しい露点のガスを安定して供給できるようになっている。   Conventionally, as a saturated gas supply device for supplying a gas having a desired dew point, water is stored in a container, and the gas is discharged into the water while keeping the temperature of the water at a predetermined temperature. A so-called bubbling device is known that generates a saturated gas and discharges the saturated gas from the upper part of the container. In such a saturated gas supply device, by maintaining the temperature of the saturated gas in the container at the same temperature as that of water, a gas having a dew point equal to the temperature of water can be stably supplied.

例えば、特許文献1には、タンク内に溜められる液体中に容器を浸すことにより、容器内の水および飽和ガスの温度を前記液体の温度と同温度に保つようにした飽和ガス供給装置が記載されている。
特開平11−248607号公報
For example, Patent Document 1 describes a saturated gas supply device that maintains the temperature of water and saturated gas in a container at the same temperature as that of the liquid by immersing the container in a liquid stored in a tank. Has been.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-248607

しかしながら、特許文献1のような構成の飽和ガス供給装置では、ガスの露点を変更する場合には、タンク内に溜められる液体を加熱または冷却してその温度を変化させる必要がある。タンクの容量は大きくタンク内には大量の液体が溜められるため、その液体の温度を変化させるには長い時間がかかり、短時間でガスの露点を変更することはできない。   However, in the saturated gas supply apparatus configured as in Patent Document 1, when changing the gas dew point, it is necessary to change the temperature by heating or cooling the liquid stored in the tank. Since the tank has a large capacity and a large amount of liquid is stored in the tank, it takes a long time to change the temperature of the liquid, and the dew point of the gas cannot be changed in a short time.

本発明は、このような事情に鑑み、ガスの露点を短時間で変更することができる飽和ガス供給装置を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a saturated gas supply device capable of changing a gas dew point in a short time.

請求項1に係る発明は、容器内に溜められる水の温度を所定温度に保ちつつ、その水中にガスを放出することにより、当該容器内で所望の温度の飽和ガスを生成するとともに、その飽和ガスを前記容器の上部から供給可能な飽和ガス供給装置であって、前記容器における前記飽和ガスを収容する部分を覆い、内部に液体を収容するジャケットと、このジャケットに接続されて、前記液体の循環路を形成する管路とを備え、前記管路は、前記液体を加熱可能な加熱部と、前記液体を冷却可能な冷却部と、前記容器内に溜められる水中に配置されて、当該水前記液体とを熱交換させる熱交換部とを有し、前記加熱部と前記冷却部とによって前記ジャケット内の液体の温度を調整することによって当該液体と熱交換が行われる前記水の温度を調整し、これにより前記ガスの露点を制御することを特徴とする。 The invention according to claim 1 generates a saturated gas having a desired temperature in the container by releasing the gas into the water while keeping the temperature of the water stored in the container at a predetermined temperature. A saturated gas supply device capable of supplying gas from an upper portion of the container, covering a portion of the container that contains the saturated gas and containing a liquid therein, and being connected to the jacket, A pipe that forms a circulation path, and the pipe is disposed in the water stored in the container, the heating section capable of heating the liquid, the cooling section capable of cooling the liquid, and the water. And a heat exchanging part for exchanging heat with the liquid, and adjusting the temperature of the liquid in the jacket by the heating part and the cooling part to adjust the temperature of the water to be exchanged with the liquid. Adjustment , Thereby and controlling the dew point of the gas.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の飽和ガス供給装置において、前記管路は、当該管路から前記ジャケット内に流入した液体に前記容器の周囲を旋回しながら下方に流れる水流を生じさせるように設けられていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the saturated gas supply device according to the first aspect of the present invention, the pipe line generates a water flow that flows downward while swirling around the container to the liquid flowing into the jacket from the pipe line. It is provided so that it may occur.

請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の飽和ガス供給装置において、前記容器内には、当該容器内に溜められる水を加熱するヒーターが設けられていることを特徴とするものである。   The invention according to claim 3 is the saturated gas supply device according to claim 1 or 2, characterized in that a heater for heating water stored in the container is provided in the container. It is.

請求項4に係る発明は、請求項3に記載の飽和ガス供給装置において、前記ヒーターおよび前記熱交換部は、平面視で前記容器内の中央付近に配設されていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the saturated gas supply device according to the third aspect, the heater and the heat exchanging portion are arranged near the center in the container in a plan view. It is.

請求項5に係る発明は、請求項4に記載の飽和ガス供給装置において、前記容器の水が溜められる部分の下部には、当該容器内にガスを放出するためのガス放出口が設けられていることを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the saturated gas supply device according to the fourth aspect, a gas discharge port for discharging gas into the container is provided at a lower portion of the portion of the container where water is stored. It is characterized by being.

請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の飽和ガス供給装置において、前記容器は、縦長の形状に形成されていることを特徴とするものである。   The invention according to claim 6 is the saturated gas supply apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the container is formed in a vertically long shape.

請求項1に係る発明によれば、ジャケットに収容される液体の循環路を形成する管路が加熱部および冷却部を有しているので、この加熱部または冷却部で前記液体の温度を一定の温度に保つことができ、これにより、容器のジャケットに覆われる部分に収容される飽和ガスの温度を所望の温度に保つことができる。即ち、前記液体の温度を所定の温度に保てば、容器内の水および飽和ガスの温度を所望の温度に保つことができ、所望の温度の飽和ガスを安定して生成できるようになるとともに、前記液体の温度を変更すれば、容器内の水および飽和ガスの温度を変更することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the pipe forming the circulation path of the liquid accommodated in the jacket has the heating part and the cooling part, the temperature of the liquid is kept constant at the heating part or the cooling part. Thus, the temperature of the saturated gas contained in the portion covered by the jacket of the container can be maintained at a desired temperature . Therefore, holding the temperature of the pre-Symbol liquid to a predetermined temperature, it is possible to maintain the temperature of the water and the saturated gas in the vessel to a temperature of Nozomu Tokoro, so that it can be stably produced a saturated gas at the desired temperature together comprising, by changing the temperature of the liquid, the temperature of the water and the saturated gas in the container can be changed.

このように、本発明では、容器の飽和ガスを収容する部分に設けられたジャケットとそのジャケットに収容される液体を循環させるための管路とによって、容器をタンク内に溜められる液体中に浸して温度調整を行う構成と比べ、格段に少ない量の液体で容器内の水および飽和ガスの温度を所望の温度に保ったり変更したりすることができる。すなわち、飽和ガスの温度、すなわち供給ガスの露点を変更するときには、管路の加熱部または冷却部によって液体の温度を比較的に短時間で変化させることができるため、容器内の水および飽和ガスの温度も短時間で変化させることができる。従って、供給ガスの露点を短時間で変更することができる。   As described above, according to the present invention, the container is immersed in the liquid stored in the tank by the jacket provided in the portion of the container that stores the saturated gas and the conduit for circulating the liquid stored in the jacket. Therefore, the temperature of the water and the saturated gas in the container can be maintained or changed to a desired temperature with a remarkably small amount of liquid as compared with the configuration for adjusting the temperature. That is, when changing the temperature of the saturated gas, that is, the dew point of the supply gas, the temperature of the liquid can be changed in a relatively short time by the heating unit or cooling unit of the pipe, so that the water in the container and the saturated gas The temperature can be changed in a short time. Therefore, the dew point of the supply gas can be changed in a short time.

請求項2に係る発明によれば、ジャケット内の液体が容器の周囲を旋回しながら下方に流れる水流を生じるようになっているので、ジャケットの温度分布を小さく抑えることができる。この結果、飽和ガスに対する温度制御を良好に行うことができ、露点制御の精度を向上させることができる。   According to the second aspect of the present invention, since the liquid in the jacket generates a water flow that flows downward while swirling around the container, the temperature distribution of the jacket can be kept small. As a result, the temperature control for the saturated gas can be performed satisfactorily, and the accuracy of the dew point control can be improved.

請求項3に係る発明によれば、ヒーターによって容器内に溜められる水を直接的に加熱することができるため、露点の高いガスを供給する場合に適した構成となる。   According to the invention which concerns on Claim 3, since the water stored in a container can be heated directly with a heater, it becomes a structure suitable when supplying gas with a high dew point.

請求項4に係る発明によれば、ヒーターおよび熱交換部で容器内に溜められる水を常温以上で保温する場合には、容器内の水はヒーターおよび熱交換部によって容器内の中央付近では加熱されるが壁面に沿う部分では自然冷却される。このため、容器内の水は、容器内の中央付近で上昇し壁面に沿って下降する自然対流を起こすようになり、この自然対流を利用して容器内の水を攪拌することができる。   According to the invention of claim 4, when the water stored in the container at the heater and the heat exchange unit is kept at a room temperature or higher, the water in the container is heated near the center of the container by the heater and the heat exchange unit. However, the part along the wall is naturally cooled. For this reason, the water in a container raise | generates the natural convection which raises near the center in a container, and falls along a wall surface, and can stir the water in a container using this natural convection.

請求項5に係る発明によれば、ガス放出口から容器内の下部に放出されたガスは上述した水の自然対流によってヒーターおよび熱交換部が配設された容器内の中央付近に導かれるため、ガスの加熱効率を高めることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the gas discharged from the gas discharge port to the lower part in the container is guided to the vicinity of the center in the container in which the heater and the heat exchanging part are disposed by the natural convection of water described above. The heating efficiency of the gas can be increased.

請求項6に係る発明によれば、容器が縦長になっているので、容器内に溜められる水の量を抑えつつガスと水との接触時間を長くすることができる。これにより、ガスの大幅な流量変化に対応できるようになる。しかも、容器内の水の量を抑えることができるので、短時間で水の温度を変化させることができる。   According to the invention which concerns on Claim 6, since the container is vertically long, the contact time of gas and water can be lengthened, suppressing the quantity of the water stored in a container. Thereby, it becomes possible to cope with a large change in gas flow rate. And since the quantity of the water in a container can be restrained, the temperature of water can be changed in a short time.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1および図2に示すように、本発明の一実施形態に係る飽和ガス供給装置1は、内部に水が溜められ、その上部に飽和ガスを収容する容器2と、この容器2の上部に被設されるジャケット3と、このジャケット3に接続される管路4とを備えている。なお、図示は省略するが、飽和ガス供給装置1には、全体的に保温材が巻かれている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a saturated gas supply device 1 according to an embodiment of the present invention includes a container 2 in which water is stored inside and a saturated gas is stored in an upper portion thereof, and an upper portion of the container 2. A jacket 3 to be installed and a pipe line 4 connected to the jacket 3 are provided. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the heat insulating material is wound by the saturated gas supply apparatus 1 entirely.

前記容器2は、縦長の形状に形成されたものであり、上下方向に延びる円形筒状の周壁22と、この周壁22の下側の開口を塞ぐ底壁21と、周壁22の上側の開口を塞ぐ天井壁23とを有している。   The container 2 is formed in a vertically long shape, and includes a circular cylindrical peripheral wall 22 extending in the vertical direction, a bottom wall 21 that closes an opening below the peripheral wall 22, and an opening above the peripheral wall 22. And a ceiling wall 23 to be closed.

前記周壁22の下端部から僅かに上側の位置には、前記容器2内にガスを放出するためのガス放出口2aが設けられている。このガス放出口2aには、ガスを送り出すことが可能な図略のポンプや配管等からなるガス供給手段が接続されている。また、前記天井壁23の略中央には、ジャケット3を貫通して上方に延びる供給口2bが設けられている。そして、ガス放出口2aを通じて前記ガス供給手段から容器2内にガスが放出されると、ガスが気泡状態で水中を通過することにより飽和ガスが生成され、その飽和ガスが供給口2bから排出されるようになる。   A gas discharge port 2 a for discharging gas into the container 2 is provided at a position slightly above the lower end of the peripheral wall 22. Connected to the gas discharge port 2a is a gas supply means composed of a pump, piping, etc. (not shown) capable of delivering gas. A supply port 2b that extends upward through the jacket 3 is provided at the approximate center of the ceiling wall 23. Then, when gas is released from the gas supply means into the container 2 through the gas discharge port 2a, saturated gas is generated by passing the gas in water in a bubble state, and the saturated gas is discharged from the supply port 2b. Become so.

また、容器2には、当該容器2内の水の量を所定量(本実施形態では1.8L)に保つための自動給水機構5が設けられている。この自動給水機構5は、上下方向に延びる水位確認槽51と、この水位確認槽51内の下部と前記容器2内の下部とを連通する液相連通部52aと、水位確認槽51内の上部と容器2内の上部とを連通する気相連通部52bとを有しており、水位確認槽51内の水位が容器2内の水位と一致するようになっている。そして、水位確認槽51内には静電容量式のセンサ53が設けられているとともに、液相連通部52aにはダイヤフラム式のポンプ6が接続されており、センサ53で水位が降下したことを検知したときには、ポンプ6によって自動的に適量の水が液相連通部52a内に送り込まれて、容器2内の水の量が所定量に保たれるようになる。   In addition, the container 2 is provided with an automatic water supply mechanism 5 for keeping the amount of water in the container 2 at a predetermined amount (1.8 L in the present embodiment). The automatic water supply mechanism 5 includes a water level confirmation tank 51 that extends in the vertical direction, a liquid phase communication part 52 a that communicates a lower part in the water level confirmation tank 51 and a lower part in the container 2, and an upper part in the water level confirmation tank 51. And a gas phase communication part 52 b that communicates with the upper part in the container 2, so that the water level in the water level confirmation tank 51 matches the water level in the container 2. In addition, an electrostatic capacity type sensor 53 is provided in the water level confirmation tank 51, and a diaphragm type pump 6 is connected to the liquid phase communication portion 52a. The sensor 53 indicates that the water level has dropped. When detected, an appropriate amount of water is automatically sent into the liquid phase communicating portion 52a by the pump 6 so that the amount of water in the container 2 is maintained at a predetermined amount.

さらに、容器2内には、当該容器2内に溜められる水を加熱するためのヒーター25が設けられている。このヒーター25は、露点を一定に保つ露点安定時には容器2に設けられた水温検知センサ71で検知される水の温度を所定温度に保ち、露点を上昇させる露点上昇時には水の温度を上昇させるためのものであり、下方に開口する略U字状に形成されていて、前記底壁21の略中央に固定されている。   Furthermore, a heater 25 for heating water stored in the container 2 is provided in the container 2. The heater 25 keeps the temperature of water detected by the water temperature detection sensor 71 provided in the container 2 at a predetermined temperature when the dew point is kept constant, and increases the temperature of the water when the dew point rises to raise the dew point. It is formed in a substantially U shape that opens downward, and is fixed to the approximate center of the bottom wall 21.

前記ジャケット3は、前記容器2の水が溜められる部分よりも上側の飽和ガスを収容する部分を覆うものである。具体的には、ジャケット3は、容器2の周壁22における容器2内の水の液面に略等しい位置から径方向外側に広がる環状の底壁32と、この底壁32の外周縁部から上方に延びる円形筒状の周壁31と、この周壁31の上側の開口を塞いで、容器2の天井壁23と対向する天井壁33とを有している。そして、これらの壁31〜33によって容器2の上部を覆う密閉空間34が形成されており、この密閉空間34内に液体が収容されている。本実施形態では、ジャケット3に収容される液体の量は3.4Lである。   The jacket 3 covers the portion of the container 2 that contains the saturated gas above the portion where water is stored. Specifically, the jacket 3 has an annular bottom wall 32 extending radially outward from a position substantially equal to the level of water in the container 2 on the peripheral wall 22 of the container 2, and an upper side from the outer peripheral edge of the bottom wall 32. A circular cylindrical peripheral wall 31 extending in the direction of the wall 2 and a ceiling wall 33 that closes the opening on the upper side of the peripheral wall 31 and opposes the ceiling wall 23 of the container 2. And these walls 31-33 form the sealed space 34 which covers the upper part of the container 2, The liquid is accommodated in this sealed space 34. FIG. In the present embodiment, the amount of liquid stored in the jacket 3 is 3.4L.

前記液体としては、水を採用するのが好ましいが、水以外の液体を採用することも可能である。   As the liquid, it is preferable to employ water, but it is also possible to employ a liquid other than water.

前記管路4は、前記ジャケット3とで当該ジャケット3に収容される液体の循環路を形成するものであり、一端部4aがジャケット3の周壁31の上部に接続されるとともに、他端部4bがジャケット3の周壁31の下部に接続されている。管路4には、ポンプ41が設けられており、このポンプ41の稼動によってジャケット3内の液体は、他端部4bから流出し、管路4を通った後に一端部4aから再びジャケット3内に流入するようになる。本実施形態では、ポンプ41の吐出量は10L/minに設定されている。ここで、上述したように液体の量は3.4Lなので、ジャケット3の循環回数は2.9回/minとなる。   The pipe line 4 forms a circulation path for the liquid accommodated in the jacket 3 together with the jacket 3, and one end part 4a is connected to the upper part of the peripheral wall 31 of the jacket 3 and the other end part 4b. Is connected to the lower part of the peripheral wall 31 of the jacket 3. The pipe 4 is provided with a pump 41, and the liquid in the jacket 3 flows out from the other end 4 b by the operation of the pump 41, and after passing through the pipe 4, again from the one end 4 a into the jacket 3. To flow into. In the present embodiment, the discharge amount of the pump 41 is set to 10 L / min. Here, since the amount of the liquid is 3.4 L as described above, the number of circulations of the jacket 3 is 2.9 times / min.

管路4の一端部4aおよび他端部4bは、より詳しくは、図3に示すように、平面視でジャケット3内の特定円の接線方向を向いた状態でジャケット3に接続されている。このため、一端部4aからジャケット3内に流入した液体は、前記容器2の周囲を旋回しながら下方に流れる螺旋状の水流を生じるようになる。   More specifically, as shown in FIG. 3, the one end 4 a and the other end 4 b of the pipe line 4 are connected to the jacket 3 in a state of facing a tangential direction of a specific circle in the jacket 3 in plan view. For this reason, the liquid that has flowed into the jacket 3 from the one end portion 4 a generates a spiral water flow that flows downward while swirling around the container 2.

また、管路4には、ポンプ41の下流側に前記液体を加熱するための加熱部42が設けられているとともに、ポンプ41の上流側に前記液体を冷却するための冷却部43が設けられている。これらの加熱部42および冷却部43は、露点安定時にはジャケット3に設けられた液温検知センサ72で検知される液体の温度を容器2内の水の温度と同温度に保ち、露点を上昇または下降させる露点変更時には液体の温度を上昇または下降させるためのものである。   The pipe 4 is provided with a heating unit 42 for heating the liquid on the downstream side of the pump 41, and a cooling unit 43 for cooling the liquid on the upstream side of the pump 41. ing. These heating unit 42 and cooling unit 43 maintain the temperature of the liquid detected by the liquid temperature detection sensor 72 provided in the jacket 3 at the same temperature as the water in the container 2 when the dew point is stable, When the dew point is lowered, the liquid temperature is raised or lowered.

前記加熱部42は、管路4の内部にヒーター42aが配置された構成となっている。   The heating unit 42 has a configuration in which a heater 42 a is disposed inside the pipe 4.

前記冷却部43は、管路4の途中に介設されて、第1ポートおよび第2ポートが管路4に接続される三方弁43aと、一端部が三方弁43aの第3ポートに接続され、他端部が管路4の三方弁43aよりも下流側の位置に接続される分岐路43bとチラー水または工業用水が流される冷却管43cとの間で熱交換を行う熱交換器43dとを有している。そして、冷却部43は、三方弁43aの第3ポートの開度によって前記液体の冷却能力を調整できるようになっている。   The cooling unit 43 is provided in the middle of the pipeline 4, and the first port and the second port are connected to the pipeline 4 and one end is connected to the third port of the three-way valve 43a. A heat exchanger 43d for exchanging heat between the branch passage 43b, the other end of which is connected to a position downstream of the three-way valve 43a of the pipe 4, and the cooling pipe 43c through which chiller water or industrial water flows. have. And the cooling part 43 can adjust the cooling capacity of the said liquid with the opening degree of the 3rd port of the three-way valve 43a.

さらに、管路4には、ポンプ41と冷却部43の間に、前記容器2内に溜められる水中に配置されて、当該水の温度を前記液体の温度と同温度に調整するための熱交換部45が設けられている。   Further, the pipe 4 is disposed between the pump 41 and the cooling unit 43 in the water stored in the container 2, and heat exchange for adjusting the temperature of the water to the same temperature as the liquid. A portion 45 is provided.

前記熱交換部45は、管路4が下方に開口する略U字状に形成された部分が容器2内に底壁21を貫通して入り込むことにより構成されている。なお、この熱交換部45と前記ヒーター25とは、図4に示すように、平面視で容器2内の中央で十字となるように配置されていて、熱交換部45とヒーター25とは共に平面視で容器2内の中央付近に位置している。   The heat exchanging portion 45 is configured such that a portion formed in a substantially U shape in which the pipe line 4 opens downward penetrates the bottom wall 21 into the container 2. As shown in FIG. 4, the heat exchanging part 45 and the heater 25 are arranged so as to form a cross at the center in the container 2 in plan view. The heat exchanging part 45 and the heater 25 are both It is located near the center in the container 2 in plan view.

そして、熱交換部45は、管路4を流れる液体と容器2内の水との間で熱交換を行うことにより、露点安定時には水の温度の安定に寄与し、露点変更時には水の温度を変更する役割を果たす。   The heat exchanging unit 45 exchanges heat between the liquid flowing in the pipe 4 and the water in the container 2, thereby contributing to the stability of the water temperature when the dew point is stable, and the water temperature when the dew point is changed. Play a role to change.

具体的には、本実施形態の飽和ガス供給装置1では、露点安定時には、ヒーター25によって容器2内の水の温度が所定温度に保たれる。また、管路4の加熱部42または冷却部43によってジャケット3に収容される液体の温度が容器2内の水の温度と同温度に保たれ、これにより、容器2のジャケット3に覆われる部分に収容される飽和ガスの温度が所望の温度に保たれる。すなわち、容器2内の水および飽和ガスの温度が所望の温度に保たれるようになり、所望の温度の飽和ガスを安定して生成することができる。このとき、熱交換部45は、容器2内の水の温度の安定に寄与する。 Specifically, in the saturated gas supply device 1 of the present embodiment, the temperature of water in the container 2 is maintained at a predetermined temperature by the heater 25 when the dew point is stable. Further, the temperature of the liquid stored in the jacket 3 by the heating unit 42 or the cooling unit 43 of the pipe line 4 is maintained at the same temperature as the temperature of the water in the container 2, and thereby the portion covered by the jacket 3 of the container 2. The temperature of the saturated gas accommodated in is maintained at a desired temperature. That is, the temperature of the water and the saturated gas in the container 2 is to be kept at a temperature of Nozomu Tokoro, stably produced a saturated gas at the desired temperature. At this time, the heat exchange unit 45 contributes to the stability of the temperature of the water in the container 2.

一方、露点変更時には、管路4の加熱部42または冷却部43によってジャケット3に収容される液体の温度が変更されることにより、ジャケット3および管路4の熱交換部45によって容器2内の飽和ガスおよび水の温度が変更される。 On the other hand, when the dew point is changed, the temperature of the liquid stored in the jacket 3 is changed by the heating part 42 or the cooling part 43 of the pipe line 4, so that the heat exchange part 45 of the jacket 3 and the pipe line 4 changes the temperature in the container 2. temperature of saturated gas and water is strange notice.

このように、本実施形態の飽和ガス供給装置1では、容器2の飽和ガスを収容する部分に設けられたジャケット3とそのジャケット3に収容される液体を循環させるための管路4とによって、容器2をタンク内に溜められる液体中に浸して温度調整を行う構成に比べ、格段に少ない量の液体で容器2内の水および飽和ガスの温度を変更することができる。すなわち、飽和ガスの温度、すなわち供給ガスの露点を変更するときには、管路4の加熱部42または冷却部43によって液体の温度を比較的に短時間で変化させることができるため、容器2内の水および飽和ガスの温度も短時間で変化させることができる。従って、供給ガスの露点を短時間で変更することができる。   As described above, in the saturated gas supply device 1 of the present embodiment, the jacket 3 provided in the portion for storing the saturated gas of the container 2 and the conduit 4 for circulating the liquid stored in the jacket 3 Compared with a configuration in which the temperature is adjusted by immersing the container 2 in a liquid stored in the tank, the temperature of water and saturated gas in the container 2 can be changed with a significantly smaller amount of liquid. That is, when the temperature of the saturated gas, that is, the dew point of the supply gas is changed, the temperature of the liquid can be changed in a relatively short time by the heating unit 42 or the cooling unit 43 of the pipe 4. The temperature of water and saturated gas can also be changed in a short time. Therefore, the dew point of the supply gas can be changed in a short time.

さらに、ジャケット3の循環回数が2.9回/minであることと、ポンプ41の吐出量10L/minが容器2内の水の量1.8Lとジャケット3内の液体の量3.4Lの合計量5.2Lの約2倍であることから、温度制御性が優れており、温度安定性が良い。例えば、ヒーター25,42aの仕事率を1.8kWに設定しておけば、容器2内の水の温度およびジャケット3に収容される液体の温度を25℃から75℃に上昇させるのに要する時間は、5.2kcal/℃×50℃÷1.8kW÷860×60=10minとなる。   Furthermore, the number of circulations of the jacket 3 is 2.9 times / min, and the discharge amount 10 L / min of the pump 41 is 1.8 L of water in the container 2 and 3.4 L of liquid in the jacket 3. Since it is about twice the total amount of 5.2 L, the temperature controllability is excellent and the temperature stability is good. For example, if the power of the heaters 25 and 42a is set to 1.8 kW, the time required to increase the temperature of the water in the container 2 and the temperature of the liquid stored in the jacket 3 from 25 ° C. to 75 ° C. Is 5.2 kcal / ° C. × 50 ° C. ÷ 1.8 kW ÷ 860 × 60 = 10 min.

そして、本実施形態の飽和ガス供給装置1は、このように短時間で供給ガスの露点を変更することができるので、短時間での露点の変更が求められる例えば燃料電池の評価装置等に用いられることが好適である。しかも、従来の飽和ガス供給装置を用いた装置では、飽和ガス供給装置単独では短時間で露点を変更させることができないため、露点を短時間で変更させるためにドライガスを用いてウェットガス(飽和ガス供給装置から供給される飽和ガス)との混合比を変更して露点を変更するいわゆる分流法と呼ばれる方法を行う必要があったが、本実施形態の飽和ガス供給装置1を用いた装置では、飽和ガス供給装置単独で供給ガスの露点を短時間で変更することができるため、ドライガスが不要となり、装置のコストを下げることができる。   The saturated gas supply device 1 of the present embodiment can change the dew point of the supply gas in such a short time, and thus is used for, for example, a fuel cell evaluation device that requires a change in the dew point in a short time. It is preferred that In addition, in a device using a conventional saturated gas supply device, since the dew point cannot be changed in a short time with the saturated gas supply device alone, a wet gas (saturated) is used to change the dew point in a short time. It is necessary to perform a so-called diversion method in which the dew point is changed by changing the mixing ratio with the saturated gas supplied from the gas supply device. Since the dew point of the supply gas can be changed in a short time with a saturated gas supply device alone, no dry gas is required, and the cost of the device can be reduced.

また、本実施形態の飽和ガス供給装置1では、ジャケット3内の液体が容器2の周囲を旋回しながら下方に流れる螺旋状の水流を生じるようになっているので、ジャケット3の温度分布を小さく抑えることができる。この結果、飽和ガスに対する温度制御を良好に行うことができ、露点制御の精度を向上させることができる。   Moreover, in the saturated gas supply apparatus 1 of this embodiment, since the liquid in the jacket 3 produces a spiral water flow that flows downward while swirling around the container 2, the temperature distribution of the jacket 3 is reduced. Can be suppressed. As a result, the temperature control for the saturated gas can be performed satisfactorily, and the accuracy of the dew point control can be improved.

さらに、ヒーター25および熱交換部45で容器2内に溜められる水を常温以上で保温する場合には、容器2内の水はヒーター25および熱交換部45によって容器2内の中央付近では加熱されるが周壁22に沿う部分では自然冷却される。このため、容器2内の水は、容器2内の中央付近で上昇し周壁22に沿って下降する自然対流を起こすようになり、この自然対流を利用して容器2内の水を攪拌することができる。   Furthermore, when the water stored in the container 2 by the heater 25 and the heat exchanging unit 45 is kept at room temperature or higher, the water in the container 2 is heated near the center in the container 2 by the heater 25 and the heat exchanging unit 45. However, the part along the peripheral wall 22 is naturally cooled. For this reason, the water in the container 2 causes natural convection that rises near the center in the container 2 and descends along the peripheral wall 22, and the water in the container 2 is agitated using this natural convection. Can do.

さらには、容器2内にガスを放出するためのガス放出口2aが周壁22の下端部から僅かに上側位置に設けられているので、ガス放出口2aから容器2内に放出されたガスは上述した水の自然対流によってヒーター25および熱交換部45が配設された容器2内の中央付近に効率良く導かれるため、ガスの加熱効率を高めることができる。なお、この効果は、ガスの流量が微小であるときに顕著に得ることができる。   Furthermore, since the gas discharge port 2a for discharging the gas into the container 2 is provided slightly above the lower end of the peripheral wall 22, the gas discharged from the gas discharge port 2a into the container 2 is the above-mentioned. Since the natural convection of the water efficiently leads to the vicinity of the center in the container 2 in which the heater 25 and the heat exchange unit 45 are disposed, the gas heating efficiency can be increased. This effect can be remarkably obtained when the gas flow rate is very small.

また、容器2が縦長になっているので、容器2内に溜められる水の量を抑えつつガスと水との接触時間を長くすることができる。これにより、ガスの大幅な流量変化(例えば0.5〜500L/minの範囲での変化)に対応できるようになる。しかも、容器2内の水の量を抑えることができるので、短時間で水の温度を変化させることができる。   Moreover, since the container 2 is vertically long, the contact time between the gas and water can be increased while suppressing the amount of water stored in the container 2. Thereby, it becomes possible to cope with a large change in gas flow rate (for example, a change in the range of 0.5 to 500 L / min). And since the quantity of the water in the container 2 can be restrained, the temperature of water can be changed in a short time.

なお、容器2内に溜められる水の量、ジャケット3に収容される液体の量、およびポンプ41の吐出量は、前記実施形態で示した数値に限定されることなく、他の数値を選定することも可能である。ただし、ジャケット3の循環回数が、1回/min以上5回/min以下となるように選定することが好ましい。ジャケット3の循環回数が1回/min未満であれば応答性が悪くなり、5回/minより大きければ経済的でなくなるからである。   The amount of water stored in the container 2, the amount of liquid stored in the jacket 3, and the discharge amount of the pump 41 are not limited to the values shown in the above embodiment, and other values are selected. It is also possible. However, it is preferable to select the circulation rate of the jacket 3 so that it is 1 time / min or more and 5 times / min or less. This is because if the number of circulations of the jacket 3 is less than 1 time / min, the responsiveness deteriorates, and if it is greater than 5 times / min, it is not economical.

また、前記実施形態では、管路4には上流から順に冷却部43、熱交換部45、ポンプ41、加熱部42が設けられているが、これらの並び順は適宜変更可能である。   Moreover, in the said embodiment, although the cooling part 43, the heat exchange part 45, the pump 41, and the heating part 42 are provided in order from the upstream in the pipe line 4, these arrangement | sequences can be changed suitably.

また、前記実施形態では、容器2内にヒーター25が設けられている形態を示したが、このヒーター25を省略することも可能である。このようにすると、ジャケット3に収容される液体の温度を一定に保つだけで、容器2のジャケットに覆われる部分に収容される飽和ガスの温度を所望の温度に保つことができるとともに、容器2内に溜められる水の温度を前記液体の温度と同温度に保つことができる。すなわち、前記液体の温度を所定の温度に保てば、容器2内の水および飽和ガスの温度を所望の温度に保つことができ、所望の温度の飽和ガスを安定して生成できるようになるとともに、前記液体の温度を変更すれば、容器2内の水および飽和ガスの温度を変更することができる。ただし、前記実施形態のように容器2内にヒーター25が設けられていれば、ヒーター25によって容器2内に溜められる水を直接的に加熱することができるため、露点の高いガスを供給する場合に適した構成となる。 In the above embodiment, the heater 25 is provided in the container 2. However, the heater 25 may be omitted. In this way, the temperature of the saturated gas accommodated in the portion covered by the jacket of the container 2 can be maintained at a desired temperature only by keeping the temperature of the liquid accommodated in the jacket 3 constant. The temperature of the water stored in the inside can be kept at the same temperature as the temperature of the liquid. Therefore, holding the temperature of the liquid to a predetermined temperature, it is possible to maintain the temperature of the water and the saturated gas in the container 2 to a temperature of Nozomu Tokoro, so that it can be stably produced a saturated gas at the desired temperature made with, by changing the temperature of the liquid, the temperature of the water and the saturated gas in the container 2 can be changed. However, when the heater 25 is provided in the container 2 as in the above-described embodiment, water stored in the container 2 can be directly heated by the heater 25, so that a gas with a high dew point is supplied. It becomes the composition suitable for.

また、加熱部42および冷却部43としては、例えば管路4の一部を分岐して、その分岐した部分を熱水または冷水に浸すようにしてもよく、その構成は適宜変更可能である。   Moreover, as the heating part 42 and the cooling part 43, for example, a part of the pipeline 4 may be branched, and the branched part may be immersed in hot water or cold water, and the configuration thereof can be changed as appropriate.

さらに、ガス放出口2aは、例えば容器2の天井壁23を貫通して当該容器2内の下部まで延びる配管で構成されていてもよい。また、飽和ガスを他の装置等に供給するための供給口2bは、容器2の上部に設けられていればよく、例えば周壁22の上部に設けられていてもよい。   Furthermore, the gas discharge port 2a may be configured by, for example, a pipe that extends through the ceiling wall 23 of the container 2 to the lower part in the container 2. Moreover, the supply port 2b for supplying saturated gas to another apparatus etc. should just be provided in the upper part of the container 2, for example, may be provided in the upper part of the surrounding wall 22. FIG.

また、容器2の周壁22は、円形筒状であることが好ましいが、楕円形筒状や角が丸みを帯びた矩形筒状となっていてもよい。   In addition, the peripheral wall 22 of the container 2 is preferably a circular cylinder, but may be an elliptic cylinder or a rectangular cylinder with rounded corners.

本発明の一実施形態に係る飽和ガス供給装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the saturated gas supply apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 飽和ガス供給装置のジャケットが設けられた部分の斜視図である。It is a perspective view of the part in which the jacket of the saturated gas supply apparatus was provided. ヒーターおよび水温調整部の斜視図である。It is a perspective view of a heater and a water temperature adjustment part.

符号の説明Explanation of symbols

1 飽和ガス供給装置
2 容器
2a ガス放出口
2b 供給口
25 ヒーター
3 ジャケット
4 循環路
42 加熱部
43 冷却部
45 熱交換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Saturated gas supply apparatus 2 Container 2a Gas discharge port 2b Supply port 25 Heater 3 Jacket 4 Circulation path 42 Heating part 43 Cooling part 45 Heat exchange part

Claims (6)

容器内に溜められる水の温度を所定温度に保ちつつ、その水中にガスを放出することにより、当該容器内で所望の温度の飽和ガスを生成するとともに、その飽和ガスを前記容器の上部から供給可能な飽和ガス供給装置であって、
前記容器における前記飽和ガスを収容する部分を覆い、内部に液体を収容するジャケットと、このジャケットに接続されて、前記液体の循環路を形成する管路とを備え、
前記管路は、前記液体を加熱可能な加熱部と、前記液体を冷却可能な冷却部と、前記容器内に溜められる水中に配置されて、当該水前記液体とを熱交換させる熱交換部とを有し、前記加熱部と前記冷却部とによって前記ジャケット内の液体の温度を調整することによって当該液体と熱交換が行われる前記水の温度を調整し、これにより前記ガスの露点を制御することを特徴とする飽和ガス供給装置。
While maintaining the temperature of the water stored in the container at a predetermined temperature, a saturated gas having a desired temperature is generated in the container by discharging the gas into the water, and the saturated gas is supplied from the upper part of the container. Possible saturated gas supply device,
A jacket for covering the portion containing the saturated gas in the container and containing a liquid therein; and a pipe line connected to the jacket to form a circulation path for the liquid;
The pipe line is a heating unit capable of heating the liquid, a cooling unit capable of cooling the liquid, and a heat exchanging unit arranged in water stored in the container to exchange heat between the water and the liquid. And adjusting the temperature of the liquid in the jacket by adjusting the temperature of the liquid in the jacket by the heating unit and the cooling unit, thereby controlling the dew point of the gas A saturated gas supply device.
前記管路は、当該管路から前記ジャケット内に流入した液体に前記容器の周囲を旋回しながら下方に流れる水流を生じさせるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の飽和ガス供給装置。   2. The saturation according to claim 1, wherein the pipe line is provided so that a liquid flowing into the jacket from the pipe line generates a water flow that flows downward while swirling around the container. Gas supply device. 前記容器内には、当該容器内に溜められる水を加熱するヒーターが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の飽和ガス供給装置。   The saturated gas supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein a heater for heating water stored in the container is provided in the container. 前記ヒーターおよび前記熱交換部は、平面視で前記容器内の中央付近に配設されていることを特徴とする請求項3に記載の飽和ガス供給装置。   The saturated gas supply device according to claim 3, wherein the heater and the heat exchange unit are disposed near a center in the container in a plan view. 前記容器の水が溜められる部分の下部には、当該容器内にガスを放出するためのガス放出口が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の飽和ガス供給装置。   The saturated gas supply device according to claim 4, wherein a gas discharge port for discharging gas into the container is provided at a lower part of a portion of the container in which water is stored. 前記容器は、縦長の形状に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の飽和ガス供給装置。   The saturated gas supply device according to claim 1, wherein the container is formed in a vertically long shape.
JP2006087663A 2006-03-28 2006-03-28 Saturated gas supply device Active JP4813944B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006087663A JP4813944B2 (en) 2006-03-28 2006-03-28 Saturated gas supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006087663A JP4813944B2 (en) 2006-03-28 2006-03-28 Saturated gas supply device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007263424A JP2007263424A (en) 2007-10-11
JP4813944B2 true JP4813944B2 (en) 2011-11-09

Family

ID=38636584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006087663A Active JP4813944B2 (en) 2006-03-28 2006-03-28 Saturated gas supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4813944B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634819Y2 (en) * 1987-04-15 1994-09-14 理化学研究所 Constant dew point saturated gas generator
JPH0571777A (en) * 1991-09-10 1993-03-23 Tabai Espec Corp Humidity generating device
JPH06277028A (en) * 1993-03-23 1994-10-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for pressurizing food

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007263424A (en) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011220560A (en) Hot water supply device
JP2007205690A (en) Water heater
US20200049375A1 (en) Electric water heater having instantaneous hot water storage-type structure
KR20110009100A (en) Equipment for producing domestic hot water
JP4813944B2 (en) Saturated gas supply device
JP2007139293A (en) Water heater
JP5358883B2 (en) Water heater
US20140003801A1 (en) Water heating system
JP2017178360A (en) Water server and duct
JP5633945B2 (en) Flux supply device and flux tank
JP2007046812A (en) Fluid heating device
JP2012042166A (en) Water heater
KR20200086073A (en) Storing Type Water Heater with Instantly Heating Function
KR102062682B1 (en) Pressurization System For Oxyant Tank
KR20100116288A (en) Heat pump hot-water apparatus, controlling of the same
JP2007003188A (en) Hot-water storage type hot-water supply device
JP2524921B2 (en) Heat exchange area control type reactor
JP2002115907A (en) Hot water supply apparatus
JP2010223546A (en) Storage water heater
GB2333145A (en) Storage waterheater with cold water overflow
JP4654495B2 (en) Hot water heater
JPS592442Y2 (en) water heater
JPH0712809Y2 (en) Hot water supply mechanism with temperature controller
KR101744236B1 (en) Heating medium oil boiler
GB2525786A (en) Water heating system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110823

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4813944

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250