JP7145038B2 - Tank having temperature unevenness elimination function and method for eliminating temperature unevenness in tank - Google Patents

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Description

本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法は、タンク内に蓄積される流体の温度ムラを解消して均一化するための技術に関する。 TECHNICAL FIELD A tank having a temperature unevenness elimination function and a method for eliminating temperature unevenness in a tank according to the present application relate to a technique for eliminating temperature unevenness of a fluid accumulated in a tank and equalizing the temperature unevenness.

産業プラントでは、各種装置の熱源として蒸気を用いることがある。熱源としての蒸気はボイラーで生成され、その後、配管系統を通じて移送されて各種装置に与えられる。各種装置に与えられた蒸気は、熱交換器を介して被加熱物に熱を伝える。 Industrial plants sometimes use steam as a heat source for various devices. Steam as a heat source is generated in a boiler and then transferred through a piping system to be supplied to various devices. Steam supplied to various devices transfers heat to an object to be heated via a heat exchanger.

このボイラーに水を供給するために、ボイラーには給水タンクが接続されている。給水タンクには、外部から補給水が注入されて所定の水量が蓄積され、ボイラーに向けて給水が行われる。 A water tank is connected to the boiler to supply water to the boiler. Make-up water is injected from the outside into the water supply tank, a predetermined amount of water is accumulated, and water is supplied to the boiler.

ところで、各種装置において熱源として用いられた蒸気は、潜熱を失って凝縮し、高温の凝縮水(ドレン)を発生する。このドレンが配管系統の内部で過度に滞留すると、蒸気移送の障害になる。このため、配管系統には随所に多数のスチームトラップが配置されている。スチームトラップは弁室内のドレン水量に応動し、自動的にドレンを配管系統から排水する。 By the way, steam used as a heat source in various devices loses latent heat and condenses to generate high-temperature condensed water (drain). If this drain accumulates excessively inside the piping system, it becomes an obstacle to steam transfer. For this reason, many steam traps are arranged everywhere in the piping system. The steam trap responds to the amount of drain water in the valve chamber and automatically drains the drain from the piping system.

そして、排水されたドレンを再利用するために、このドレンは還水管を通じて回収されて給水タンクに注入される。すなわち、給水タンク内には、外部から注入される補給水と、還水管を通じて回収された高温のドレンとが混在することになる。 Then, in order to reuse the drained drain, this drain is collected through the water return pipe and injected into the water supply tank. In other words, make-up water injected from the outside and high-temperature drain collected through the water return pipe are mixed in the water supply tank.

タンク内に水等の流体を注入するための技術としては、後記特許文献1に開示されている脱気水用給水タンクのドレン回収装置がある。この技術は、給水タンク1内に蓄積されている脱気水に向けて、回収したドレンを注入する際、ドレンが空気に触れて空気が再溶存することを防止するものであり、ドレンが流れるミキシングパイプ3の下端を脱気水の水位より下方に配置している。そして、ミキシングパイプ3の下部に多数の吐出口31を形成するとともに、上部に圧力逃がし穴32を形成している。 As a technique for injecting a fluid such as water into a tank, there is a drain recovery device for a water supply tank for degassed water disclosed in Patent Document 1 described later. This technology prevents the drain from coming into contact with air and re-dissolving the air when injecting the collected drain into the degassed water accumulated in the water supply tank 1. The lower end of the mixing pipe 3 is arranged below the water level of the degassed water. A large number of outlets 31 are formed in the lower portion of the mixing pipe 3, and pressure relief holes 32 are formed in the upper portion.

また、特許文献2には、ドレンタンク10にドレン管2を垂直方向に配置し、先端をタンク内のドレン11に水没させる発電プラントのレンタンクが開示されている。そして、ドレン管2の先端には、管路を直角方向に曲げるエルボ管17が取り付けられている。このエルボ管17によって、吐出水流は水平方向に回流し、その後にドレン吸引ポンプ12の吸込口13に到達するようになる。これによって、吐出水流に含まれる気泡がドレン吸引ポンプ12に吸い込まれてポンプ効率が低下する事態を防止している。 Further, Patent Document 2 discloses a drain tank for a power plant in which a drain pipe 2 is arranged vertically in a drain tank 10 and the tip is submerged in a drain 11 in the tank. An elbow pipe 17 is attached to the tip of the drain pipe 2 to bend the pipe in a right angle direction. The elbow pipe 17 allows the discharged water flow to circulate in the horizontal direction and then reach the suction port 13 of the drain suction pump 12 . This prevents a situation in which air bubbles contained in the discharged water flow are sucked into the drain suction pump 12 and the pump efficiency is lowered.

さらに、特許文献3には、飲用等の温水を作るために、温水筒10内にコイル型のヒーター40を配置したウォーターディスペンサー用複合型温水筒構造が開示されている。ヒーター40は、コイル形状の軸が水平方向に配置されて、横方向へのコイルを形成している。なお、過熱前の原水を温水筒10に供給するための流入管30が、ヒーター40の周囲にコイル状に配置された構成も開示されている(第6図等)。この流入管のコイル形状の軸は鉛直方向に配置されており、上端から原水を注入し、下端で排出して給水する。 Furthermore, Patent Document 3 discloses a composite hot water cylinder structure for a water dispenser in which a coil-type heater 40 is arranged in the hot water cylinder 10 in order to make hot water for drinking or the like. The heater 40 forms a transverse coil with the coil-shaped axis arranged horizontally. A configuration is also disclosed in which an inflow pipe 30 for supplying unheated raw water to the hot water cylinder 10 is arranged in a coil shape around the heater 40 (FIG. 6, etc.). The coil-shaped axis of this inflow pipe is arranged in the vertical direction, and the raw water is injected from the upper end and discharged from the lower end to supply the water.

実開平4-49710号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-49710 特開2008-175408号公報JP-A-2008-175408 特表2018-516808号公報Japanese Patent Publication No. 2018-516808

しかし、前述の特許文献1に開示された技術においては、給水タンク1内の水の温度が均一化されず、温度ムラが生じるという問題がある。すなわち、高温の蒸気が凝縮して生じるドレンは、80°C以上の熱水であり、この高温のドレンが給水タンク1に注入されると、給水タンク1内で大きな温度差の温度ムラが生じてしまう。給水タンク1内の水の自然対流では温度ムラは解消されず、このままの状態でボイラーに給水が行われると、ボイラーにおける蒸気の生成が安定せず支障が生じる。 However, the technique disclosed in the aforementioned Patent Document 1 has a problem that the temperature of the water in the water supply tank 1 is not made uniform, resulting in temperature unevenness. That is, the condensate generated by the condensation of high-temperature steam is hot water of 80°C or higher, and when this high-temperature condensate is injected into the water supply tank 1, temperature unevenness with a large temperature difference occurs within the water supply tank 1. end up The natural convection of the water in the water supply tank 1 does not eliminate the temperature unevenness, and if water is supplied to the boiler in this state, the generation of steam in the boiler will not be stable, causing a problem.

また、前述の特許文献2に開示された技術においても、同様に、ドレンタンク10内のドレンに温度ムラが生じてしまう。ドレン管2の先端に取り付けられたエルボ管17によって高温のドレンは横方向に向けて流出するが、ドレンタンク10内に蓄積された状態のドレンは時間の経過によって温度が低下しているため、注入される高温のドレンとの間で温度ムラが生じることになる。 Also, in the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, the temperature of the drain in the drain tank 10 is similarly uneven. The high-temperature drain flows laterally from the elbow pipe 17 attached to the tip of the drain pipe 2, but the temperature of the drain accumulated in the drain tank 10 decreases with the lapse of time. Temperature non-uniformity will occur between the high-temperature drain to be injected.

さらに、前述の特許文献3に開示された技術は、高温のドレンがタンク内に注入される構成ではなく、温度ムラを解消するための機構は設けられていない。すなわち、流入管30を通じて上方から下方に向けて注入される原水は、温められる前の冷水であり、これがタンク内においてヒーター40で温められるに過ぎず、タンク内の温度ムラは解消されない。 Furthermore, the technique disclosed in the aforementioned Patent Document 3 does not have a structure in which high-temperature drain is injected into the tank, and does not have a mechanism for eliminating temperature unevenness. That is, the raw water that is injected downward through the inflow pipe 30 is cold water before it is warmed, and this is only warmed by the heater 40 in the tank, and the temperature unevenness in the tank is not resolved.

以上のように、各先行技術においては、タンク内の流体の温度ムラを解消することができない。このため、動力に基づいてタンク内の流体を攪拌して温度ムラを解消する機構を設けることも考えられるが、この場合、タンクの装置の構成が複雑化、大型化するという新たな問題が生じる。 As described above, each prior art cannot eliminate the temperature unevenness of the fluid in the tank. For this reason, it is conceivable to provide a mechanism that agitates the fluid in the tank based on power to eliminate the temperature unevenness, but in this case, a new problem arises that the structure of the tank device becomes complicated and large. .

そこで本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法は、これらの問題を解決するため、攪拌のための動力を用いることなく、簡易な構成によって確実にタンク内の流体の温度を均一化して温度ムラを解消することができる温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法を提供することを課題とする。 Therefore, in order to solve these problems, the tank having the function of eliminating temperature unevenness and the method for eliminating temperature unevenness in the tank according to the present application are capable of reliably dissolving the fluid in the tank with a simple configuration without using power for stirring. An object of the present invention is to provide a tank having a temperature nonuniformity elimination function capable of eliminating temperature nonuniformity by equalizing temperature, and a temperature nonuniformity elimination method within the tank.

本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンクは、
流体を蓄積するタンク本体、
タンク本体の下部から内部に進入し、タンク本体の内部で、螺旋軸が鉛直方向に形成される螺旋状に配置され、タンク本体の内部における上部に終端が位置する流入路であって、タンク本体に蓄積されている流体の温度よりも高温の流体をタンク本体の内部に導き、終端から当該流体を吐出する流入路、
タンク本体の内部における前記流入路の複数個所に形成されており、微量の流体をタンク本体の内部に流出させる流出手段、
流入路の前記終端に設けられており、流体をシャワー状に吐出させるシャワー手段、
を備えたことを特徴とする。
The tank having the function of eliminating temperature unevenness according to the present application is
a tank body for accumulating fluid;
An inflow passage that enters the inside of the tank body from the bottom, is arranged in a spiral shape with the spiral axis formed in the vertical direction inside the tank body, and has a terminal end located at the top inside the tank body, an inflow passage that guides a fluid having a higher temperature than the fluid accumulated in the tank body into the tank body and discharges the fluid from the terminal end;
Outflow means formed at a plurality of locations of the inflow passage inside the tank body for causing a small amount of fluid to flow out to the inside of the tank body;
Shower means provided at the end of the inflow channel for discharging the fluid in a shower-like manner;
characterized by comprising

また、本願に係るタンク内の温度ムラ解消方法は、
流体を蓄積するタンク本体の内部に、下部から、蓄積された流体の温度よりも高温の流体を流入路に沿って進入させて導き、
タンク本体の内部で、流入路の複数個所から微量の流体を流出させながら、螺旋軸が鉛直方向に形成される螺旋状の流入路に沿って流体を導き、
タンク本体の内部における上部に位置する流入路の終端から、流体をシャワー状に吐出させる、
ことを特徴とする。
Further, the method for eliminating temperature unevenness in the tank according to the present application includes:
introducing and guiding a fluid having a temperature higher than the temperature of the accumulated fluid along the inflow path from the bottom into the tank body that accumulates the fluid;
Inside the tank body, guide the fluid along the spiral inflow path with the spiral axis formed in the vertical direction while causing a small amount of fluid to flow out from multiple points of the inflow path,
The fluid is discharged like a shower from the end of the inflow channel located at the top inside the tank body,
It is characterized by

本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法においては、タンク本体内の流体の温度は、下部から上部に向けて高い状態にある中、高温の流体が、流入路に沿って下部から上部に導かれる。したがって、熱交換によってタンク本体内の流体の下部の温度が高まると同時に、流入路に沿って導かれる流体の温度が低下するため、簡易な構成によって確実にタンク内の流体の温度を均一化して温度ムラを解消することができる。また、高温の流体が流入路に沿って螺旋状に導かれることから、流入路を長く確保することができ、熱交換の効率を高めることができる。 In the tank having the function to eliminate temperature unevenness and the method for eliminating temperature unevenness in the tank according to the present application, the temperature of the fluid in the tank body is high from the bottom to the top. It is led along from the bottom to the top. Therefore, heat exchange raises the temperature of the lower part of the fluid in the tank body and at the same time lowers the temperature of the fluid that is guided along the inflow path. Temperature unevenness can be eliminated. In addition, since the high-temperature fluid is spirally guided along the inflow passage, the length of the inflow passage can be ensured, and the efficiency of heat exchange can be enhanced.

さらに、タンク本体の内部で、流入路の複数個所から微量の流体を流出させながら、流体を導くことによって、簡易な構成によって確実にタンク内の流体の温度を均一化して温度ムラを解消することができる。しかも、流入路に沿って螺旋状に微量の流体を流出させるため、タンク内の流体の温度をより確実に均一化して温度ムラを解消することができる。さらに、流入路の複数個所から微量の流体を流出させることで、タンク本体の内部で攪拌作用が生じ、タンク内の流体の温度をより確実に均一化して温度ムラを解消することができる。 Furthermore, by guiding the fluid while allowing a small amount of the fluid to flow out from a plurality of points of the inflow passage inside the tank body, the temperature of the fluid in the tank can be reliably made uniform with a simple structure to eliminate temperature unevenness. can be done. Moreover, since a very small amount of fluid spirally flows out along the inflow path, the temperature of the fluid in the tank can be made uniform more reliably, and temperature unevenness can be eliminated. Furthermore, by allowing a small amount of fluid to flow out from a plurality of points in the inflow path, a stirring action is generated inside the tank body, and the temperature of the fluid in the tank can be more reliably uniformed to eliminate temperature unevenness.

また、タンク本体の内部における上部に位置する流入路の終端から、流体をシャワー状に吐出させることによって、簡易な構成によって確実にタンク内の流体の温度を均一化して温度ムラを解消することができる。さらに、流体をシャワー状に吐出させることによって、タンク本体の内部で攪拌作用が生じ、タンク内の流体の温度をより確実に均一化して温度ムラを解消することができる。 Further, by discharging the fluid in a shower form from the terminal end of the inflow passage located in the upper part inside the tank body, it is possible to reliably equalize the temperature of the fluid in the tank with a simple structure and eliminate temperature unevenness. can. Furthermore, by ejecting the fluid in the form of a shower, an agitation action is generated inside the tank body, and the temperature of the fluid in the tank can be more reliably uniformed to eliminate temperature unevenness.

本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法の第1の実施形態を示す給水タンク2の一部断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a water supply tank 2 showing a first embodiment of a tank having a function of eliminating temperature unevenness and a method of eliminating temperature unevenness in the tank according to the present application;

[実施形態における用語説明]
実施形態において示す主な用語は、それぞれ本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法の下記の要素に対応している。
給水タンク2・・・タンク
蓄積水10、ドレン・・・流体
本体20・・・タンク本体
還水管30、導入管31、螺旋管32・・・流入路
サイレンサーブッシュ34・・・流出手段、流出孔
シャワーヘッド36・・・シャワー手段
螺旋中心線L1・・・螺旋軸
[Explanation of terms in the embodiment]
The main terms used in the embodiments correspond to the following elements of the tank having the function of eliminating temperature unevenness and the method of eliminating temperature unevenness in the tank according to the present application.
Water supply tank 2: Tank Accumulated water 10, Drain: Fluid Body 20: Tank body Return pipe 30, introduction pipe 31, spiral pipe 32: Inflow path Silencer bush 34: Outflow means, outflow hole Shower head 36 Shower means Spiral center line L1 Spiral shaft

[第1の実施形態]
本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法の第1の実施形態を図1に基づいて説明する。
[First embodiment]
A first embodiment of a tank having a temperature non-uniformity elimination function and a method for eliminating temperature non-uniformity in the tank according to the present application will be described with reference to FIG.

(給水タンク2の全体構成の説明)
給水タンク2は、ボイラーに給水を行うための装置である。給水タンク2の本体20内には蓄積水10が蓄積されており、この蓄積水10は、本体20の下部に設けられた給水管22を通じ、ポンプの吸引によってボイラー(図示せず)に向けて給水される。ボイラーは給水を受けて蒸気を生成し、接続されている配管系統を通じて蒸気を移送する。そして、この蒸気は各種装置の熱源として用いられる。
(Description of the overall configuration of the water supply tank 2)
The water supply tank 2 is a device for supplying water to the boiler. Accumulated water 10 is accumulated in the main body 20 of the water supply tank 2, and this accumulated water 10 is directed to a boiler (not shown) by suction of a pump through a water supply pipe 22 provided at the bottom of the main body 20. be watered. Boilers receive feed water, produce steam, and transport the steam through a connected piping system. This steam is then used as a heat source for various devices.

本体20の上部には補給管21が設けられており、この補給管21から常温の補給水が補給される。なお、給水タンク2には、蓄積水10の水位を検出して、補給水量を制御するフィードバック機構が設けられており(図示せず)、蓄積水10が所定の水位に保たれている。また、本体20の天井面には、通気のための通気穴26が設けられている。 A replenishment pipe 21 is provided in the upper part of the main body 20, and normal temperature replenishment water is replenished from this replenishment pipe 21. - 特許庁The water supply tank 2 is provided with a feedback mechanism (not shown) that detects the water level of the accumulated water 10 and controls the amount of replenishment water, so that the accumulated water 10 is kept at a predetermined water level. Also, the ceiling surface of the main body 20 is provided with ventilation holes 26 for ventilation.

配管系統に接続された各種装置が熱源として用いた蒸気は、潜熱を失って凝縮し、高温のドレンを発生する。発生したドレンは、配管系統の随所に設置された多数のスチームトラップによって蒸気から分離、排出される。排出されたドレンは、還水管30によって集中的に回収された上、再利用のために給水タンク2の蓄積水10に統合される。なお、このドレンは80°C以上の熱水である。 Steam used as a heat source by various devices connected to the piping system loses its latent heat and condenses to generate high-temperature drain. The generated drain is separated and discharged from the steam by many steam traps installed throughout the piping system. The discharged drain is collected intensively by a water return pipe 30 and integrated with the accumulated water 10 of the water supply tank 2 for reuse. This drain is hot water of 80°C or higher.

本体20の下部には進入穴24が形成されており、ここから還水管30の導入管31が本体20内に進入する。なお、進入穴24には還水管30との間にシール材(図示せず)が設けられており、蓄積水10の漏れを防止している。 An entry hole 24 is formed in the lower part of the main body 20, and an introduction pipe 31 of a water return pipe 30 enters the main body 20 from here. A sealing material (not shown) is provided between the entrance hole 24 and the water return pipe 30 to prevent the accumulated water 10 from leaking.

本体20内に進入した還水管30の導入管31は、螺旋管32に接続されている。本実施形態においては、6周の螺旋を描いて螺旋管32が構成されており、螺旋中心線L1は鉛直方向に位置している。すなわち、本体20の下部から進入した還水管30は、高温のドレンを螺旋状に本体20内の上部に向けて導く。 The introduction pipe 31 of the water return pipe 30 entering the main body 20 is connected to the helical pipe 32 . In this embodiment, the helical tube 32 is configured by drawing a 6-round spiral, and the spiral center line L1 is positioned in the vertical direction. That is, the water return pipe 30 entering from the lower part of the main body 20 spirally guides the high-temperature drain to the upper part of the main body 20 .

そして、螺旋管32の最上部に位置する終端には、シャワーヘッド36が接続されている。このシャワーヘッド36には、吐出面に多数のシャワー孔が形成されており、ここからドレンをシャワー状に吐出する。 A shower head 36 is connected to the uppermost end of the spiral tube 32 . A large number of shower holes are formed in the discharge surface of the shower head 36, and drain is discharged from these holes in a shower-like manner.

また、環水管30の螺旋管32には、多数のサイレンサーブッシュ34が設けられている。サイレンサーブッシュ34は、細かい網目状の流出面を備えて構成されており、螺旋管32の各所に形成された貫通穴にはめ込まれて固定されている。なお、サイレンサーブッシュ34は、螺旋管32の外周面の少なくとも周方向について不規則な位置に設けられている。 Also, the helical pipe 32 of the ring water pipe 30 is provided with a large number of silencer bushes 34 . The silencer bush 34 is configured with a fine mesh-like outflow surface, and is fixed by being fitted into through-holes formed at various locations in the spiral tube 32 . The silencer bushings 34 are provided at irregular positions on the outer peripheral surface of the helical tube 32 at least in the circumferential direction.

(ドレンの吐出動作の説明)
次に、給水タンク2の本体20内にドレンを吐出する動作について説明する。前述のように、本体20には回収された高温のドレンが吐出されることから、蓄積水10には、常温の補給水と高温のドレンとが混在する。このため、自然対流に任せれば、上部の水温が高く下部の水温が低くなる。かりに、本体20内における蓄積水10の上部の水温が約70°Cであり、下部の水温が約50°Cであるとする。
(Description of drain discharge operation)
Next, the operation of discharging the drain into the main body 20 of the water supply tank 2 will be described. As described above, since the recovered high-temperature drain is discharged to the main body 20, the accumulated water 10 contains a mixture of room-temperature make-up water and high-temperature drain. For this reason, if natural convection is left to the water temperature, the upper water temperature will be higher and the lower water temperature will be lower. Suppose that the upper water temperature of the accumulated water 10 in the main body 20 is about 70°C and the lower water temperature is about 50°C.

この中、本実施例においては、高温のドレンが導入管31を通じて、まず本体20内の下部に導かれ、螺旋管32内を上部に向けて螺旋状に流れる。このとき、螺旋管32を介して、高温のドレンと蓄積水10との間で熱交換が行われ、たとえば本体20内における蓄積水10の下部の水温約50°Cが約60°Cに高められる。その反面、螺旋管32内を流れるドレンは、上部に導かれるに従って徐々に温度低下し、終端のシャワーヘッド36近傍では大幅に温度低下している。 Among them, in the present embodiment, the high-temperature drain is first introduced to the lower part of the main body 20 through the introduction pipe 31 and then spirally flows upward through the spiral pipe 32 . At this time, heat is exchanged between the high-temperature drain and the accumulated water 10 through the helical tube 32. be done. On the other hand, the temperature of the drain flowing through the helical tube 32 gradually drops as it is guided upward, and the temperature drops significantly near the shower head 36 at the end.

そして、温度低下したドレンがシャワーヘッド36から吐出されることによって、たとえば本体20内における蓄積水10の上部の水温約70°Cが約60°Cに低下することになる。こうして、高温のドレンと蓄積水10との間の熱交換作用によって、タンク20内の蓄積水10の温度が均一化し、温度ムラを解消することができる。なお、ドレンは本体20内で螺旋管32に沿って導かれるため、直線的に導かれる場合に比べて流路を長く確保することができ、熱交換の効率をより高めることができる。 Then, as the temperature-lowered drain is discharged from the shower head 36, for example, the water temperature of the upper part of the accumulated water 10 in the main body 20 is lowered from approximately 70°C to approximately 60°C. In this way, the temperature of the accumulated water 10 in the tank 20 becomes uniform due to the heat exchange action between the high-temperature drain and the accumulated water 10, and the uneven temperature can be eliminated. Since the drain is guided along the helical tube 32 inside the main body 20, a longer flow path can be ensured than when the drain is guided straight, and the efficiency of heat exchange can be further enhanced.

また、前述のように、環水管30の螺旋管32には、細かい網目状の流出面を備えた多数のサイレンサーブッシュ34が設けられている。このため、螺旋管32内を流れるドレンは、各サイレンサーブッシュ34の網目状の流出面から微量に流出しながら、螺旋管32に沿って導かれる。 Further, as described above, the helical pipe 32 of the ring water pipe 30 is provided with a large number of silencer bushings 34 having fine mesh-like outflow surfaces. Therefore, the drain flowing in the helical tube 32 is guided along the helical tube 32 while slightly flowing out from the mesh-like outflow surface of each silencer bushing 34 .

このため、微量のドレンを、螺旋状に下部から上部に向けて徐々に蓄積水10に混入させることができ、確実に蓄積水10の温度を均一化して温度ムラを解消することができる。また、この微量のドレンの流出によって、本体20の蓄積水10に対して攪拌作用を生じさせることができ、蓄積水10の温度をより確実に均一化して温度ムラを解消することができる。なお、前述のように、サイレンサーブッシュ34は、螺旋管32の外周面の少なくとも周方向について不規則な位置に設けられていることから、多方向に向けてドレンを流出してより高い攪拌作用を生じさせることができる。 Therefore, a small amount of drain can be gradually mixed into the accumulated water 10 spirally from the bottom to the top, and the temperature of the accumulated water 10 can be reliably uniformed to eliminate temperature unevenness. In addition, the outflow of this small amount of drain can generate a stirring action on the accumulated water 10 in the main body 20, so that the temperature of the accumulated water 10 can be more reliably uniformed and temperature unevenness can be eliminated. As described above, the silencer bush 34 is provided at an irregular position at least in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the helical tube 32, so that the drain flows out in multiple directions to achieve a higher stirring action. can be generated.

ところで、サイレンサーブッシュ34は、本体20内の蓄積水10にウォーターハンマーが生じることを防止する作用を有しており、これを本実施形態においてはドレンの流出手段として利用している。 By the way, the silencer bushing 34 has a function of preventing water hammer from occurring in the accumulated water 10 in the main body 20, and in this embodiment, it is used as drain outflow means.

すなわち、高温のドレンは蒸気が凝縮して液化したものであるが、還水管30を流れる際、再蒸発してフラッシュ蒸気(再蒸発蒸気)を発生する。このため、本体20内に吐出するとき、高温のドレンと共に高温のフラッシュ蒸気も排出されることになる。この高温のフラッシュ蒸気が低温水に混入すると、フラッシュ蒸気は再度、凝縮してドレンに戻る。 That is, the high-temperature drain is condensed and liquefied steam, but when it flows through the water return pipe 30, it is re-evaporated to generate flash steam (re-evaporated steam). Therefore, when discharging into the main body 20, high-temperature flash steam is also discharged together with the high-temperature drain. When this hot flash steam mixes with the cold water, it condenses again and returns to the drain.

ここで、蒸気とドレンの比体積差は1000倍以上もあり、フラッシュ蒸気は瞬時に凝縮して蒸気体積がほぼゼロになる。この凝縮過程で、フラッシュ蒸気が存在していた空間は一時的に真空状態になる。このため、かりにフラッシュ蒸気の塊を一気に低温水に吐出した場合、広範囲の真空領域が生じ、この真空領域に向かって周囲の水が引き寄せられることによって、水同士が衝突してウォーターハンマーが発生する。 Here, the specific volume difference between the steam and the drain is 1000 times or more, and the flash steam instantly condenses and the steam volume becomes almost zero. During this condensation process, the space where the flash vapor was present temporarily becomes a vacuum. For this reason, if a mass of flash steam is discharged into low-temperature water all at once, a wide vacuum area is generated, and the surrounding water is attracted toward this vacuum area, causing the water to collide with each other and causing water hammer. .

このウォーターハンマーの発生を防止するのがサイレンサーブッシュであり、細かい網目状の流出面を通じ、フラッシュ蒸気を細かい泡状にして流出させることによって、真空領域を極小化してウォーターハンマーの発生を防止している。 It is the silencer bushing that prevents the occurrence of this water hammer, and by letting the flash steam flow out in the form of fine bubbles through the fine mesh-like outflow surface, the vacuum area is minimized and the occurrence of water hammer is prevented. there is

このように、サイレンサーブッシュ34が、ウォーターハンマー発生防止の作用を有していることから、本実施形態においては、螺旋管32に多数のサイレンサーブッシュ34を設けることによって、蓄積水10の攪拌作用を生じさせると共に、本体20内のウォーターハンマーの発生を防止することができる。 In this way, since the silencer bushing 34 has the effect of preventing the occurrence of water hammer, in the present embodiment, by providing a large number of silencer bushings 34 in the helical pipe 32, the accumulated water 10 can be stirred. In addition to preventing water hammer from occurring in the main body 20 .

こうして、螺旋管32に沿って導かれたドレンは、螺旋管32の終端に達し、シャワーヘッド36から蓄積水10内に吐出される。ドレンをシャワー状に吐出させることによって、簡易な構成によって確実に本体20内の流体の温度を均一化して温度ムラを解消することができるとともに、本体20の蓄積水10に対して攪拌作用を生じさせることができ、蓄積水10の温度をより確実に均一化して温度ムラを解消することができる。 Thus, the drain guided along the spiral tube 32 reaches the end of the spiral tube 32 and is discharged from the shower head 36 into the accumulated water 10 . By discharging the drain in the form of a shower, the temperature of the fluid in the main body 20 can be reliably uniformed with a simple structure to eliminate temperature unevenness, and the accumulated water 10 in the main body 20 can be agitated. Therefore, the temperature of the accumulated water 10 can be made uniform more reliably, and temperature unevenness can be eliminated.

[その他の実施形態]
前述の実施形態においては、ボイラーに給水するための給水タンクに、本願に係る温度ムラ解消機能を有するタンク及びタンク内の温度ムラ解消方法を適用した例を示したが、これに限定されるものではなく、内部に流体を蓄積するものであれば、他の種類、構造のタンクに適用することもできる。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, an example in which the tank having the function of eliminating temperature unevenness and the method for eliminating temperature unevenness in the tank according to the present application is applied to the water supply tank for supplying water to the boiler was shown, but the present invention is limited to this. Instead, it can be applied to tanks of other types and structures as long as they accumulate fluid inside.

また、前述の実施形態においては、シャワーヘッド36を蓄積水10に水没する位置に設けた例を示したが、シャワーヘッド36(シャワー手段)を蓄積水10(流体)の水面の上部に配置し、シャワー状のドレンを水面に向けて上側から吐出することもできる。なお、シャワー手段は、流体をシャワー状に吐出するものであれば、他の構成を採用することができる。 Further, in the above-described embodiment, an example was shown in which the shower head 36 was provided at a position submerged in the accumulated water 10, but the shower head 36 (shower means) was arranged above the surface of the accumulated water 10 (fluid). , a shower-like drain can be discharged from above toward the water surface. It should be noted that any other configuration can be adopted as the shower means as long as it discharges the fluid in a shower-like manner.

さらに、前述の実施形態においては、6周の螺旋を描いて配置されている螺旋管32を例示したが、これに限定されるものではなく、1周を含む5周以下又は7周以上の螺旋を描く構成を採用してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the helical tube 32 arranged in a 6-turn spiral was illustrated, but the spiral tube 32 is not limited to this, and the spiral tube has 5 turns or less including 1 turn or 7 turns or more. may be adopted.

2:給水タンク 10:蓄積水 20:本体 30:還水管 31:導入管
32:螺旋管 34:サイレンサーブッシュ 36:シャワーヘッド
L1:螺旋中心線

2: Water tank 10: Accumulated water 20: Body 30: Return water pipe 31: Inlet pipe
32: Spiral tube 34: Silencer bush 36: Shower head
L1: spiral center line

Claims (3)

流体を蓄積するタンク本体、
タンク本体の下部から内部に進入し、タンク本体の内部で、螺旋軸が鉛直方向に形成される螺旋状に配置され、タンク本体の内部における上部に終端が位置する流入路であって、タンク本体に蓄積されている流体の温度よりも高温の流体をタンク本体の内部に導き、終端から当該流体を吐出する流入路、
タンク本体の内部における前記流入路の複数個所に形成されており、流体をタンク本体の内部に流出させる流出手段、
流入路の前記終端に設けられており、流体をシャワー状に吐出させるシャワー手段、
を備えたことを特徴とする温度ムラ解消機能を有するタンク。
a tank body for accumulating fluid;
An inflow passage that enters the inside of the tank body from the bottom, is arranged in a spiral shape with the spiral axis formed in the vertical direction inside the tank body, and has a terminal end located at the top inside the tank body, an inflow passage that guides a fluid having a higher temperature than the fluid accumulated in the tank body into the tank body and discharges the fluid from the terminal end;
Outflow means formed at a plurality of locations of the inflow passage inside the tank body for causing the fluid to flow out to the inside of the tank body;
Shower means provided at the end of the inflow channel for discharging the fluid in a shower-like manner;
A tank having a function of eliminating temperature unevenness, comprising:
請求項1に係る温度ムラ解消機能を有するタンクにおいて、
前記流出手段は、網目状の流出面を有する流出孔である、
ことを特徴とする温度ムラ解消機能を有するタンク。
In the tank having the function of eliminating temperature unevenness according to claim 1,
The outflow means are outflow holes having a mesh-like outflow surface,
A tank having a function of eliminating temperature unevenness, characterized by:
流体を蓄積するタンク本体の内部に、下部から、蓄積された流体の温度よりも高温の流体を流入路に沿って進入させて導き、
タンク本体の内部で、流入路の複数個所から流体を流出させながら、螺旋軸が鉛直方向に形成される螺旋状の流入路に沿って流体を導き、
タンク本体の内部における上部に位置する流入路の終端から、流体をシャワー状に吐出させる、
ことを特徴とするタンク内の温度ムラ解消方法。
introducing and guiding a fluid having a temperature higher than the temperature of the accumulated fluid along the inflow path from the bottom into the tank body that accumulates the fluid;
Inside the tank body, guiding the fluid along a helical inflow path having a vertical helical axis while causing the fluid to flow out from multiple locations in the inflow path,
The fluid is discharged like a shower from the end of the inflow channel located at the top inside the tank body,
A method for eliminating temperature unevenness in a tank, characterized by:
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