JPH0636851B2 - ディスク型水蒸気トラップ - Google Patents

ディスク型水蒸気トラップ

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JPH0636851B2
JPH0636851B2 JP2077704A JP7770490A JPH0636851B2 JP H0636851 B2 JPH0636851 B2 JP H0636851B2 JP 2077704 A JP2077704 A JP 2077704A JP 7770490 A JP7770490 A JP 7770490A JP H0636851 B2 JPH0636851 B2 JP H0636851B2
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JP2077704A
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洋郎 藤井
稔雄 熱田
昌弘 飯塚
博 辻
宏綱 朽木
賛一郎 吉田
知夫 藤岡
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/095Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using chemical or thermal pumping

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水蒸気を含む減圧状態の低温ガスを冷媒によ
り冷却し、水蒸気を氷として凝集させて効率よく連続的
に除去するディスク型の水蒸気トラップに関するもので
ある。
〔従来の技術〕 従来、水蒸気を含む減圧状態の低温ガスから水蒸気を除
去する場合、第5図に示すように、水蒸気を含むガスの
流路としての導管40を冷凍室41内で外部から冷媒を
供給して冷却し、この導管40の内壁面に水蒸気を氷4
2として凝集させて除去している。43は冷媒入口、4
4は冷媒出口である。
また、実願昭60-186378号(実開昭62-94663号)のマイ
クロフィルムには、励起酸素を導入するディフューザ部
に角筒状の内筒を接続し、この内筒を外筒で包み、その
内外筒の間に冷却媒体を注入するようにた水蒸気等のト
ラップ装置が記載されている。
実公昭38-2081号公報には、冷却ジャケットを備えたト
ラップにおいて、トラップ本体内に内壁にほぼ接するよ
うにかき取り翼を回転自在に設けたトラップが記載され
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、第5図に示すような上記従来の方式は冷
凍室内を一括して冷却するものであるから、水蒸気量の
多い上流部に第5図に示すように、氷の凝集が集中的に
生じて、短時間で導管40内が閉塞し、水蒸気トラップ
としての寿命が短かいという不都合点があった。
また、実願昭60-186378号(実開昭62-94663号)のマイ
クロフイルム及び実公昭38-2081号公報記載のものは、
回転体に略垂直に多数のディスクを設け、回転体内およ
びディスク内に互いに連通するように冷媒通路を設ける
構成ではないので、水蒸気の除去性能が十分ではなく、
長時間連続運転が不可能であり、ガス量が増加した場合
のスケールアップも困難である。
実願昭60-186378号(実開昭62-94663号)のマイクロフ
ィルムの装置では、内筒表面に氷結した氷を連続的に除
去することが不可能であり、長時間連続使用することが
できない。
実公昭38-2081号公報記載のものは、冷却部分が容器内
周面のみであり、大きな冷却面積が必要となつた場合、
冷却面の間隔が大きくなり、水蒸気トラップとして使用
したときに、水蒸気除去性能が十分得られない。また、
掻落し場所がガス流路内となるため、掻き落とした氷が
ガス中へ同伴する可能性がある。
本発明は上記の不都合点を解決するためになされたもの
で、連続的な氷の除去及び氷のガス中への同伴防止等に
より、定常的に氷を除去・回収するようにして、長時間
連続的に使用することができるディスク型の水蒸気トラ
ップを提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明のディスク型水蒸
気トラップは、第1図および第2図に示すように、略水平
方向に設けられた円柱状または円筒状の回転体4と、こ
の回転体に略垂直に設けられた多数のディスク5と、回
転体内およびディスク内に設けられた互いに連通する冷
媒通路6、7と、多数のディスク5の間に位置するよう
に固定・配設された付着氷掻落し部材8とを包含して形
成したものである。
〔作 用〕
予め、冷媒通路6、7に冷媒を流しておくと、発生した
水蒸気は、ディスク型水蒸気トラップ2のディスク5の
表面および回転体4の表面で氷結し、この氷を付着氷掻
落し部材8で掻き落として、落下・回収する。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。
第1図および第2図は本発明のディスク型水蒸気トラップ
の一実施例を示している。
本例におけるディスク型水蒸気トラップ2は、略水平方
向に設けられた円柱状の回転体4と、この回転体に略垂
直に設けられた多数のディスク5と、回転体内およびデ
ィスク内に設けられた互いに連通する冷媒通路6、7
と、多数のディスク5の間に位置するように固定・配設
された付着氷掻落し部材8とからなっている。9は冷凍
機である。なお回転体を円筒状とすることも可能であ
る。回転体4にはスプロケットホイール12などの回転
伝達手段が設けられ、駆動源(図示せず)により5rpm前
後の低速で、回転体4が回転駆動されるように構成され
ている。
つぎに、本発明のディスク型水蒸気トラップ2を、よう
素レーザー装置に用いる場合について説明する。
近年、化学励起よう素レーザー(chemical oxygen iodin
e laser:COIL)の研究がなされ、1.315μm波長の高出力
レーザー発振に成功している。このCOILはレーザー発振
のためのポンピング源として電気エネルギを必要とせ
ず、化学燃料でレーザー発振でき比較的簡単な構造であ
るという利点を有している。
COILの基本原理は次式によるエネルギ移乗反応である。
O2 *(1Δ)+I(2P3/2)O2(3Σ)+I*(2P1/2)…(1) (1)式で左辺から右辺への反応が速いため、効率良くポ
ンピングが行われI*(2P1/2)が生成される。
このI*(2P1/2)がレーザー媒質となり、波長1.315μmの
レーザー光を発生する。ここで最も重要なことは、ポン
ピング源であるO2 *(1Δ)をいかに効率よく発生するかで
ある。現在知られている最も効率のよい方法は、次式で
示す過酸化水素の分解反応である。
H2O2+2NaOH+Cl2→O2 *+2H2O+2NaCl …(2) 高濃度過酸化水素水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加
えアルカリ性にした上で、この混合溶液中に塩素ガスを
バブリングすることによりO2 *(1Δ)は容易に発生する。
従来、励起酸素を発生させる酸素発生器と、レーザー発
振器とを主構成機器とする化学励起よう素レーザー装置
においては、アルカリ性過酸化水素水溶液から発生する
水蒸気を氷として凝集させて除去するための水蒸気トラ
ップが設けられている。しかし従来の水蒸気トラップ
は、前述の第5図に示すようにバッチ式で、導管内壁面
に氷が多量に付着・堆積した段階で操業を停止し、氷を
除去しなければならず、連続運転を行うことができない
という不都合点があった。また酸素発生器とレーザー発
振器とが水蒸気トラップおよびダクトを介して接続され
ていたので、励起酸素の付着・堆積する氷の増加ととも
に、失活率が増加するという不都合点もあった。
しかし本発明のディスク型水蒸気トラップを用いること
により、定常的かつ連続的に付着・堆積した氷を除去・
回収することができ、かつ励起酸素の失活率の減少を図
ることができる。
第3図および第4図において、1は励起酸素を発生させる
酸素発生器で、この酸素発生器内に本発明のディスク型
水蒸気トラップ2を配設するとともに、酸素発生器に密
接してレーザー共振器3を連接している。回転体4は酸
素発生器1の側板の外側において軸受10、11により
支承され、前述のように、駆動源(図示せず)に接続さ
れたスプロケットホイール12により5rpm前後の低速で
回転駆動されるように構成されている。13は冷媒入
口、14は冷媒出口、15は回転継手、16は塩素ガス
ヘッダ、17は塩素ガスバブリングチューブ、18は支
持部材、20はNaCl沈殿槽、21は溶液・NaCl抜出管、
22はよう素インジェクタ、23、24は反射ミラーで
ある。
上記のように構成されたよう素レーザー装置において、
酸素発生器1で、アルカリ性過酸化水素溶液25中に塩
素ガスバブリングチューブ17から塩素ガスをバブリン
グさせて励起酸素を発生させる。この励起酸素中には、
前述の(2)式で示すように水蒸気が含まれ、この水蒸気
はよう素原子のエネルギを失活させるので、ディスク型
水蒸気トラップ2で冷媒により冷却することにより氷と
して除去する。すなわち、冷媒を低速回転している回転
体4内の通路7内、および低速回転しているディスク5
内の通路7内に流すことにより、回転体4およびディス
ク5を冷却して、これらの表面に氷を付着・堆積させ、
この氷を回転しないで固定されている付着氷掻落し部材
8により掻き落として、酸素発生器1内の溶液中に落下
させる。付着氷掻落し部材8は溶液中に配置されている
ので、掻き落された氷がレーザー共振器3の方へ飛んで
行くのを防止することができる。
冷媒としては、一例として、アルコール、トリクロルエ
チレン、メタノール、フロン系物質などが用いられる。
水蒸気を除去した励起酸素をレーザー共振器3に導入
し、励起酸素中によう素ガスをよう素ガスのみまたはキ
ャリアガス(アルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガ
ス)とともによう素インジェクタ22から供給して、励
起酸素からよう素へのエネルギ移乗反応によりよう素を
励起し、よう素原子間に逆転分布を形成させることによ
ってレーザー光が得られる。
以上、本発明のディスク型水蒸気トラップをよう素レー
ザー装置に用いる場合について説明したが、他の装置に
用いることも勿論可能である。
〔発明の効果〕
本発明のディスク型水蒸気トラップは上記のように構成
されているので、つぎのような効果を奏する。
(1) 定常的に氷を除去・回収できる構成であるので、
長時間連続して運転を行うことができる。
(2) 多数のディスクを設けることにより、ガス流路で
あるディスク間寸法を小さくでき(最小約10mm)、水蒸
気が拡散によりディスク表面に到達する時間が短くな
り、水蒸気の除去性能が向上する。
(3) ガス量が増加した場合も、ディスク枚数を増やす
ことにより、性能を変えずにスケールアップが可能とな
る。
(4) ディスクを回転させることにより、ディスク表面
に氷結した氷を付着氷掻落し部材で連続的に除去するこ
とができる。
(5) 付着氷掻落し部材をガス流路外に設けることによ
り、掻き落とした氷のガス中への同伴を防止することが
できる。
(6) 連続的な氷の除去及び氷のガス中への同伴防止等
により、安定した水蒸気の除去性能が得られ、よう素レ
ーザー装置に用いる場合に、安定出力を得ることができ
る。
(7) 回転体内及びディスク内の冷媒通路に冷媒を流す
ことにより、全体が均一に冷却され、各部の水蒸気除去
性能のムラが無くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のディスク型水蒸気トラップの一実施例
を示す縦断面説明図(第2図におけるB-B線縮小断面説明
図)、第2図は同拡大横断面説明図(ただし、付着氷掻落
し部材を省略している)、第3図は本発明のディスク型水
蒸気トラップを用いたよう素レーザー装置の縦断面説明
図、第4図は第3図におけるA-A線断面説明図、第5図は従
来の水蒸気トラップの縦断面説明図である。 1……酸素発生器、2……水蒸気トラップ、3……レー
ザー共振器、4……回転体、5……ディスク、6、7…
…冷媒通路、8……付着氷掻落し部材、9……冷凍機、
10、11……軸受、12……スプロケットホイール、
13……冷媒入口、14……冷媒出口、15……回転継
手、16……塩素ガスヘッダ、17……塩素ガスバブリ
ングチューブ、18……支持部材、20……NaCl沈殿
槽、21……溶液・NaCl抜出管、22……よう素インジ
ェクタ、23、24……反射ミラー、25……アルカリ
性過酸化水素溶液、40……導管、41……冷凍室、4
2……氷、43……冷媒入口、44……冷媒出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熱田 稔雄 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 飯塚 昌弘 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 辻 博 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 朽木 宏綱 東京都港区浜松町2丁目4番1号 川崎重 工業株式会社東京本社内 (72)発明者 吉田 賛一郎 東京都世田谷区松原3―27―13 (72)発明者 藤岡 知夫 東京都文京区西片2―15―18 (56)参考文献 実開 昭62−94663(JP,U) 実公 昭38−2081(JP,Y1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】略水平方向に設けられた円柱状または円筒
    状の回転体(4)と、この回転体に略垂直に設けられた
    多数のディスク(5)と、回転体内およびディスク内に
    設けられた互いに連通する冷媒通路(6)、(7)と、
    多数のディスク(5)の間に位置するように固定・配設
    された付着氷掻落し部材(8)とを包含することを特徴
    とするディスク型水蒸気トラップ
JP2077704A 1990-03-27 1990-03-27 ディスク型水蒸気トラップ Expired - Lifetime JPH0636851B2 (ja)

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