JPH0612321Y2 - 蒸気発生器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はスチームサウナ、蒸気暖房等に用いられる蒸気
発生器に関する。

（従来の技術と考案が解決しようとする課題） 一般に蒸気発生器では蒸発に伴ない原水中のスケール成
分が濃縮されて析出し、この析出スケールが蒸発槽内面
に付着し、又付着したスケールは加熱の断続による蒸発
槽壁面の膨張収縮作用で剥離されることがある。このよ
うに剥離されたスケール片が蒸発槽底部に堆積すると、
熱効率が低下したり、又蒸発槽内の洗浄排水時に堆積し
たスケール片が一度に流出して配管を閉塞する問題が生
じる。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記従来例の問題点を解決せんとしたものであ
り、そのために本考案では、給水路と接続され、上部に
蒸気出口を開口した蒸発槽と、該蒸発槽を下方から加熱
するバーナとを備え、上記蒸発槽は一側面を除く三側面
並びに底面を加熱面とすると共に底面を前記一側面に向
って下り勾配に傾斜せしめ、この底面の前記一側面側中
央部に開口を設けた構成としてある。

そして上記蒸発槽内には略水と等比重の球体を多数収納
した構成が好ましく、又上記蒸発槽内に比重が１未満の
球体を多数収納しても良いものであり、更に上記蒸発槽
内には前記一側面を覆う多孔板を配設しても良く、その
際比重が１未満の球体を多数収納しても良いものであ
る。

（作用） 本考案における蒸発槽内では、相対して加熱される両側
面間の中央部を、底面の傾斜面に沿って上昇すると共に
反転して非加熱面である一側面に向う対流が発生する。
従って底面に落下したスケール片はかかる対流に乗って
移動し、非加熱面である一側面側で自重により落下し
て、落下したスケール片は開口より流出する。又蒸発槽
内に収納した比重が略水と等しい球体は、上記した対流
に乗って移動し、移動途中で蒸発槽内面に当って付着ス
ケールの剥離を促進し、かつスケール片を粉砕してスケ
ール片の排出を促進する。又蒸発槽内に収納した比重が
１未満の球体は、対流が発生すると非加熱面である一側
面に沿って上下動し、その上下動により非加熱面の付着
スケールの剥離を促進し、剥離したスケール片の粉砕を
行う。又非加熱面を多孔板で覆えば、剥離した比較的大
きなスケール片による開口の閉塞が防止される。この構
成では多孔板にもスケールが付着するが、多孔板特に網
板状に付着して剥離するスケール片は、比較的小片であ
ることから、かかるスケール片は開口から容易に排出さ
れる。尚、かかる構成で比重が１未満の球体を収納して
おけば、多孔板からのスケールの剥離がより早期に行わ
れ、その排出が一層確実に行われることになる。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を示す全体縦断面図、第２図
は同例の部分斜視図、第３図は同例の部分断面図であ
る。

第１図において、（１）は横長箱型の蒸発槽で、蒸発槽
（１）には底面(1e)壁並びに一側面(1a)を除く三方側面
(1b)、(1c)、(1d)壁にコルゲート型のフィン（２）を固着
しており、又蒸発槽（１）の上下面並びに一側部（３）
を除いた周囲に間隙（４）を有して遮熱板（５）を配設
してある。（６）は断熱材、(6a)はコーナ部の排ガスの
吹抜け防止用の断熱材である。蒸発槽（１）下方の遮熱
板（５）下端には複数本のバーナ素子を収納したバーナ
ケース（７）が接続され、遮熱板（５）上端には排気集
合筒（８）が接続される。又蒸発槽（１）の上記した一
側部（３）の上面から蒸気取出管（９）と連通管(10)が
取出され、一側部（３）の下面の最低位置で蒸発槽
（１）の短手方向中央部には開口(11)が設けられる。(1
2)はポンプ、(13)は給水弁、(14)は排水管(15)に介設し
た排水弁である。(16)は下段水位と中段水位と上段水位
とを夫々検出するフロートスイッチ(16a)、(16b)、(16c)
を内蔵した水位検出装置であり、該水位検出装置(16)
は、上部を前記連通管(10)と接続し、下部を給水弁(13)
下流の給水路(17)と接続してある。又前記開口(11)下方
には縦長のスケール収集タンク(18)を着脱自在あるいは
固定状態で配設し、一端が開口(11)に接続した通水管(1
9)の他端を上記スケール収集タンク(18)内に上方から挿
通してある。そしてスケール収集タンク(18)の上部には
上記の給水路(17)が接続されると共に排水管(15)が接続
される構成としてある。(21)はポンプ(12)の上流に設け
た給水槽で、この給水槽(21)は槽(21)内の水位低下時に
給水元弁(22)が開弁することで給水が行われる構成とし
てある。尚、給水槽(21)を省略し、給水路(17)を真空破
壊弁（図示せず）を介設して水道管と直結するようにし
てもよい。

以上の構成における作用は以下の通りであり、例えばス
チームサウナ浴を行う為に運転操作を行うと、給水元弁
(22)が開いて給水槽(21)に槽内が所定水位となる迄給水
が行われ、次に給水弁(13)が開きポンプ(12)が駆動して
給水路(17)を介して水位検出装置(16)に給水すると共に
スケール収集タンク(18)、通水管(19)を介して蒸発槽
（１）内に給水が開始される。かかる初期給水時及び後
述する蒸発時においても、蒸発槽（１）内と水位検出装
置(16)内とは互いに上下位置で連通しているので同水位
であり、フロートスイッチ(16a)が下段水位(L1)を検出
するとバーナを燃焼させて加熱動作を開始する。そして
水位が中段水位(L2)に上昇したことをフロートスイッチ
(16b)が検出すれば、給水弁(13)が閉弁すると共にポン
プ(12)が停止して、初期給水が終了する。この後蒸発槽
（１）内ではバーナの加熱により蒸発が行われ、この蒸
発に伴い水位が下段水位(L1)に低下すると、再度給水弁
(13)が開きポンプ(12)が駆動して給水が行われ、中段水
位(L2)に上昇すれば給水が停止する。蒸発槽（１）で発
生した蒸気は蒸気取出管（９）を通して例えば浴室に送
られ、浴室暖房やサウナ浴の熱源として利用される。そ
して停止操作を行うと、給水弁(13)が開き、ポンプ(12)
が駆動して、蒸発槽（１）内水位が上段水位(L3)に上昇
するまで給水が行われ、上段水位(L3)をフロートスイッ
チ(16c)が検出すれば、ポンプ(12)の駆動を停止すると
共に、給水元弁(22)を閉弁し、かつ排水弁(14)を開弁し
て、排水が行われる。この排水時、蒸発槽（１）内、水
位検出装置(16)内並びに給水槽(21)内の水は、スケール
収集タンク(18)、排水管(15)を経由して排水される。こ
のように運転を停止する度に排水を行えば、蒸発槽
（１）内の水のスケール成分の濃縮度合を軽減すること
ができ、この為同様の目的で運転時間が連続して所定時
間（例えば１時間）継続した場合にも、上記排水を行っ
た後給水し蒸気発生を再開するようにしてある。

次に蒸発槽（１）内でのスケール片の挙動について説明
する。

蒸発槽（１）は底面(1e)と短手方向他側面(1d)並びに長
手方向両側面(1b)、(1c)から加熱され、しかも底面を非
加熱面である短手方向一側面(1a)に向って下り勾配に傾
斜させているので、蒸発槽（１）内の加熱水は中央部を
底面(1e)に沿って上昇した後反転して非加熱面である短
手方向一端面(1a)に向かう第１図の矢印に示す流れとな
る（第３図参照）。蒸発槽（１）内底部に落下したスケ
ール片は、かかる対流に乗って移動し、この対流移動中
短手方向一側面(1a)付近で自重によりスケール片が開口
(11)に入って通水管(19)からスケール収集タンク(18)内
に自重により落下する。

第４図は本考案の他の実施例を示す要部の縦断面図であ
り、この実施例では蒸気実施例とは、蒸発槽（１）内に
材質がポリプロピレンとガラス繊維とから成り、比重が
略１の球体(20)を多数収納した点で相違し、他の構成は
同じである。この実施例では蒸発槽（１）内に収納した
球体(20)が対流水と共に移動して、該球体(20)が内壁面
に当たって付着スケールを剥離せしめたり、更に剥離し
たスケール片を粉砕することによって、スケール片の排
出を促進することになる。

第５図は本考案の更に他の実施例を示す要部縦断面図で
あり、前記一実施例と相違する点は、蒸発槽（１）内に
比重が１未満の球体(23)を多数収納した点で相違し、他
の構成は同じである。この例では球体(23)は前述した対
流が発生すると、非加熱面である短手方向一側面(1a)側
に集まり、その面(1a)に沿って上下動する。加熱面で付
着したスケールは加熱壁との熱膨張率の差により比較的
早期に剥離され易いのであるが、非加熱面では上記剥離
作用が生じず、従ってこの面から剥離した場合のスケー
ル片は加熱面からの剥離スケール片と比較して肉厚が大
で形状も大きく、このスケール片により開口(11)が閉塞
されたり、配管詰まり等の問題が発生する。しかるにこ
の例では球体(23)の上下動で非加熱面からスケールが比
較的早期に強制的に剥離されることになり、そのスケー
ル片のうち小さいものは自重により落下して開口(11)か
ら流出し、大きなものは自然に割れたりあるいは球体(2
3)で粉砕されて、共に開口(11)から流出することにな
る。

第６図は本考案の更にその他の実施例を示し、この例で
は非加熱面である一側面(1a)を覆うように、多孔板、実
施例では網板(24)を上下方向に配設した構成が第１図に
示した一実施例と相違するが、他の構成は同じである。
この例では非加熱面から剥離したスケール片が開口(11)
側へ移動するのをこの網板(24)で阻止するものであり、
かかる構成により、開口(11)の閉塞や配管詰まりを防止
できる。尚、このように網板(24)を配設すると、網板(2
4)自体にもスケールが付着することになるが、この網板
(24)への付着スケールは剥離されても小片であるので、
剥離スケール片は自重により開口(11)内に落下して排出
され、開口(11)や配管内を閉塞することがない。又かか
る構成に加えて上記した球体(23)を収納すると、球体(2
3)の上下動により網板(24)への付着スケールを早期に剥
離させることになるので、上記閉塞の危険をより確実に
回避できる。尚、上記説明の実施例の他、球体(20)、(2
3)を共に蒸発槽（１）内に収納するようにしてもよく、
更に非加熱面を多孔板で覆うと共に両球体(20)、(23)を
収納するようにしてもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、要するに本考案の蒸気発生器で
は、蒸発槽を一側面を除く三側面並びに底面を加熱面と
すると共に底面を前記一側面に向って下り勾配に傾斜せ
しめ、この底面の前記一側面側中央部に開口を設けたの
で、蒸発槽内面から剥離したスケール片は、蒸発槽内で
発生する対流作用で開口より排出するので、熱効率の低
下を防止すると共に配管の閉塞を防止することができ
る。

又、請求項２の蒸気発生器では、球体の対流による移動
途中で蒸発槽内面に当ることによるスケールの剥離作用
と、かつスケール片の粉砕作用とが加わり、熱効率の低
下と配管の閉塞の効果を一層確実なものとすることがで
きる。

そして請求項３の蒸気発生器では、非加熱面に付着する
他面と比較して肉厚のかつ大きなスケールを早期に剥離
させることで、配管の閉塞を防止することができる。

更に請求項４の蒸気発生器では、非加熱面から剥離した
スケール片の開口への移動を多孔板で阻止することによ
り、配管の閉塞を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体概略構成図、第２
図は同例要部の斜視図、第３図は同例要部の横断面図、
第４図は本考案の他の実施例を示す要部の縦断面図、第
５図は本考案の更に他の実施例を示す要部の縦断面図、
第６図は本考案の更にその他の実施例を示す要部の縦断
面図である。 （１）……蒸発槽 (1a)……一側面 (1b)……側面 (1c)……側面 (1d)……側面 (1e)……底面 （９）……蒸気取出管 (11)……開口 (17)……給水路 (20)……球体 (23)……球体 (24)……網板（多孔板）

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】給水路と接続され、上部に蒸気取出管を接
   続した蒸発槽と、該蒸発槽を下方から加熱するバーナと
   を備え、上記蒸発槽は一側面を除く三側面並びに底面を
   加熱面とすると共に底面を前記一側面に向って下り勾配
   に傾斜せしめ、この底面の前記一側面側中央部に開口を
   設けたことを特徴とする蒸気発生器。
2. 【請求項２】蒸発槽内に略水と等比重の球体を多数収納
   した請求項１記載の蒸気発生器。
3. 【請求項３】蒸発槽内に比重１未満の球体を多数収納し
   た請求項１記載の蒸気発生器。
4. 【請求項４】蒸発槽内で前記一側面を覆う多孔板を配設
   した請求項１又は３記載の蒸気発生器。