JPH0639209Y2

JPH0639209Y2 - 加熱蒸気循環装置

Info

Publication number: JPH0639209Y2
Application number: JP13673486U
Authority: JP
Inventors: 憲二畑; 辰夫栗山; 啓市武藤
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1986-09-06
Filing date: 1986-09-06
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2001-09-06
Also published as: JPS6344012U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、蒸気の凝縮潜熱を利用して気体又は液体を
加熱し、その凝縮した作動液を重力還液法等による自力
式で蒸気発生器に還液する加熱蒸気循環装置に関し、受
液槽に対する給液槽を改良した加熱蒸気循環装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の技術としては、たとえば、添付図面の第３図及び
第４図に示したものがある。すなわち、第３図に示した
ものは、ガスバーナ等の加熱器110による加熱で蒸気を
発生する蒸気発生器101と、該蒸気を熱交換器102によっ
て生成する凝縮液を還流貯溜し大気に開放した受液槽10
3と、該受液槽103と凝縮液送出管104によって連通した
給液槽105と、該凝縮液送出管104の開口部に設けたフロ
ート弁V₀₁と、給液槽105の水位検知によって開閉する開
閉弁V₀₂を備え蒸気発生器101の管寄せ部108と給液槽105
の上部空間111を連通する均圧管106と、蒸気発生器101
からの逆流を阻止する逆止弁V₀₃を備え蒸気発生器101の
下部溜部112と給液槽105の下部を連通する給水管107と
からなり、上記蒸気発生器101の管寄せ部108と熱交換器
102を蒸気管113で接続し、熱交換器102と受液槽103の上
部を還液管114で接続せしめた構造となっており、蒸気
発生器101によって発生した蒸気は蒸気管113で熱交換器
102に送られてその凝縮潜熱を利用して気体又は液体を
加熱し、ここで生成する凝縮した作動液は還液管114に
よって受液槽103へ還流され、給液槽105の上部空間111
にも均圧管106を介して蒸気が送られて蒸気発生器101と
給液槽105は均圧に保たれるため蒸気発生に伴って減少
する蒸気発生器101の水量は給液槽105から給水管107を
経て順次補給される。そして、給液槽105の水位が低液
位ａに達すると、水位センサー115がこれを検知して均
圧管106の開閉弁V₀₂を閉じ給液槽105への蒸気の流入を
止め、給液槽105内の圧力が外部への放熱によって低下
するとフロート弁V₀₁が落下し凝縮液送出管104を開放連
通せしめて受液槽103の凝縮液を凝縮液送出管104を介し
て給液槽105へ流入する。この際、受液槽103は大気開放
口116により大気に開放されているので凝縮液送出管104
の上部吸入開口117から空気も一緒に流入する。給液槽1
05の水位が高液位ｂにまで達すると、フロート弁V₀₁は
浮上し、かつ、水位センサー118がこれを検知して均圧
管106の開閉弁V₀₂を開き給液槽105と蒸気発生器101を連
通し給液槽105の上部空間111に蒸気発生器101からの蒸
気を送り、蒸気圧によりフロート弁V₀₁をその弁シート1
19に押しつけ凝縮液送出管104を閉塞し受液槽103から給
液槽105への凝縮液の供給を停止すると同時に給液槽105
から蒸気発生器101への給液を開始する。かくて、蒸気
の凝縮した作動液を蒸気発生器に還液しながら連続した
運転の継続が可能となっている。

また、第４図に示したものは、第３図の空気吸入開口11
7に代えて開閉弁V₀₄を備えた空気吸入管117′を別途に
設けて受液槽103内の凝縮液を分離させ、受液槽103の上
部空間103aと給液槽105の上部空間111とを連通、遮断で
きるようになし、かつ、受液槽103の大気開放口116に代
えて別の大気開放管116′の上端を受液槽103の上水位上
に開口して立設し、下端は受液槽103の排水管122に設け
た排水栓V₀₅と連通させ、さらに、上記空気吸入管117′
と熱交換器102からの還液管114を受液槽103の上部空間1
03aに架設したドレン孔120を有する分離液121の上部に
臨ませ、空気吸入管117′及び還液管114と大気開放管11
6′しが直接連通しないようにして熱ロスを防いでい
る。そして、給液槽105の水位が低液位ａに達し受液槽1
03からの給液槽105へ凝縮液を供給するときは水位セン
サー115からの指令で均圧管106の開閉弁V₀₂を閉じると
同時に、空気吸入管117′の開閉弁V₀₄は開放し、給液槽
105の上部空間111の蒸気が受液槽103へ急速に逃げて大
気圧となり、フロート弁V₀₁が落下し凝縮液送出管104を
開放連通し受液槽103の凝縮液が凝縮液送出管104を経て
給液槽105内に流下するとともに、受液槽103内の空気も
空気吸入管117′を通して急速に補給され、運転が継続
できるようになっており、その他の構造及び作用は第３
図のものと同一につき同一部分に同一符号を付してその
説明は省略する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記第３図及び第４図のものでは、いずれも均圧管106
からの蒸気が給液槽105の上部空間111に送られるので、
液面に直接吹付けられることになり、蒸気が液で急激に
冷却され、「バリバリッ」という騒音を発生して不都合
であり、又受液槽103の直下に給液槽105が位置してこれ
らが上下に重合されているため全体の高さがどうしても
大きくなり、受液槽103と蒸気発生器101にも著しい段差
があるため器具は大型化する。また、給水槽105の低液
位ａと高液位ｂとの間隔も広いために蒸気発生器101の
水位変化も大きくなるという欠点があった。

そこで、この考案は給液槽５の一側を拡げ、受液槽３と
の間の上部空間を狭めた分その一側上部を伸ばし受液槽
３にオーバーラップさせて補充槽部を設け、そこに蒸気
を送る均圧管６を設けて給液槽における騒音をなくし、
全体の高さを低くできる加熱蒸気循環装置を提供するも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、ガスバーナ等の加熱器10による加熱で蒸気
を発生せしめる蒸気発生器１と、該蒸気発生器１による
蒸気を熱交換器２に蒸気管13を介して送りその凝縮潜熱
を利用して気体又は液体を加熱し、その凝縮液を還液管
14で還流貯溜し下端を受液槽３の排水管22に設けた排水
栓V₅と連通させた大気開放管16によって大気に開放した
受液槽３と、該受液槽３と凝縮液送出管４によって連通
した給液槽５と、該給液槽５の低液位ａと高液位ｂを水
位センサー15、18で検知することによって開閉する開閉
弁V₄を備え給液槽５の上部空間11と受液槽３の上部空間
3aを連通する空気吸入管17と凝縮液送出管４の開口部に
設けたフロート弁V₁と、給液槽５の低液位ａと高液位ｂ
を水位センサー15、18で検知することによって開閉する
開閉弁V₂を備え、蒸気発生器１の管寄せ部８と、蒸気発
生器１からの逆流を阻止する逆止弁V₃を備え蒸気発生器
１の下部溜部12と給液槽５の下部を連通する給水管７と
からなる加熱蒸気循環装置において、上記給液槽５の一
側を拡げ、受液槽３に対し給液槽５の上部空間11の高さ
を低くし、かつ、その一側上部に受液槽３にオーバーラ
ップさせる補充槽部5aを形成し、該補充槽部5aに前記均
圧管６を接続せしめた技術的手段を採り、上記問題点の
解決を図ったものである。

〔作用〕

上記構成において、蒸気発生器１によって発生した蒸気
は蒸気管13を介して熱交換器２へ送られるとともに、均
圧管６を介して補充槽部5aに送り、給液槽５の上部空間
11に送られる。このとき、均圧管６に設けた開閉弁V₂は
給液槽５の液位が高液位ｂ又は高液位ｂと低液位ａの間
にあるときは開の状態にあり、空気吸入管17に設けた開
閉弁V₄は閉の状態にある。しかして、熱交換器２におい
てはその凝縮潜熱を利用して気体又は液体を加熱し、こ
こで生成する凝縮した作動液は還液管14により受液槽３
へ還流され受液槽３内に貯溜する。一方、給液槽５の上
部空間11にも均圧管６を介して蒸気圧が作用しているた
め蒸気発生器１と給液槽５は同圧に保たれ、大気開放管
16を介して大気に開放している受液槽３の圧力と給液槽
５との差圧によりフロート弁V₁は持上げ閉止された状態
のもとに蒸気発生に伴って減少する蒸気発生器１の水量
を給液槽５から給水管７を介して自動的に順次補給す
る。そして給液槽５の液位が低液位ａに達すると水位セ
ンサー15がこれを検知し均圧管６の開閉弁V₂を閉じると
同時に空気吸入管17の開閉弁V₄を開放するため給液槽５
の上部空間11の蒸気が空気吸入管17を介して受液槽３の
上部空間3aへ急速に逃げ大気開放管16を経て大気に放出
され給液槽５が大気圧となるからフロート弁V₁は自重で
落下し凝縮液送出管４を開放連通し受液槽３内の凝縮液
が凝縮液送出管４を介して給液槽５内に流入する。この
際受液槽３内の空気が空気吸入管17を通じて急速に補給
され的確なる運転の継続が可能である。

給液槽５内の液位が高液位ｂにまで達すると、フロート
弁V₁は浮上し、かつ、水位センサー18がこれを検知して
均圧管６の開閉弁V₂を開放し空気吸入管17の開閉弁V₄を
閉じるため給液槽５の補充槽部5aと蒸気発生器１は均圧
管６により連通されて給液槽５に蒸気発生器１からの蒸
気が再び供給され給液槽５と蒸気発生器１を同圧に保
ち、フロート弁V₁を弁シート19に圧接し凝縮液送出管４
を閉塞して受液槽３から給液槽５への凝縮液の供給を停
止すると同時に給液槽５から蒸気発生器１への水の補給
を続ける。かくて、蒸気の凝縮した作動液、すなわち、
凝縮液を蒸気発生器１へ還液しながら連続した運転の継
続が可能である。

上記加熱蒸気循環装置において、蒸気発生器の蒸気を給
液槽５の上部の補充槽部5aに送るようにしたので、蒸気
が給液槽５の液面に直接当たらないようにして蒸気が液
で急冷されることをなくし、給液槽における騒音を防止
でき、又給液槽５の一側を拡げ、上部に補充槽部5aを設
けることにより、給液槽の上部空間の高さを低くでき、
従って、全体の高さが低くなり器具の小型化が実現で
き、かつ、給液槽５の高液位と低液位の間隔は狭くなる
ため蒸気発生器１の水位変化も少なくなる。

〔実施例〕

以下この考案の実施例を図面に基づき説明する。

第１実施例第１図はこの考案による加熱蒸気循環装置の一実施例を
示した原理説明図であって、１は蒸気を発生する蒸気発
生器で、上部の管寄せ部、すなわち、ヘッダー８と下部
溜部12を吸熱フィン1aを備えた多数の吸熱管1bで連通せ
しめ、これをガスバーナ等の加熱器10で加熱することに
より蒸気を発生せしめる貫流ボイラーとなしている。９
は上記蒸気発生器１の管寄せ部８に設けたバキュームブ
レーカで、大気圧以下の設定圧になると大気を吸込んで
蒸気発生器１内が負圧となるのを防止して過剰給水等を
防ぐためのものである。２は熱交換器で、気体又は液体
に蒸気の凝縮潜熱を与え、たとえば、湯沸し等に供する
ものである。該熱交換器２には蒸気発生器１の管寄せ部
８から取出した蒸気管13を接続して蒸気発生器１で発生
した蒸気を熱交換器２へ送出するようになしている。３
は受液槽で、扁平横長状に形成され、上記熱交換器２と
還液管14を介して接続され、熱交換器２で生成する凝縮
液が該還液管14を経て受液槽３に還流貯溜されるように
なし、該受液槽３には下端を受液槽３からの排水管22に
設けた排水栓V₅と連通させた大気開放管16の上端を受液
槽３の上水位ｃ上に開口して受液槽３を大気に開放して
いる。４は上記受液槽３の一側下部に垂設した凝縮液送
出管で、その上端を受液槽３に開口4aし下端は後述の給
液槽５に開口4bして受液槽３と給液槽５を該凝縮液送出
管４で連通せしめている。V₁は上記凝縮液送出管４の下
部開口4bの近くに装備したフロート弁で、給液槽５内の
液位及び内圧により上下動してその弁シート19に接離す
ることで凝縮液送出管４を開閉し受液槽３から給液槽５
への凝縮液の給、断を行うものである。５は給液槽で、
一側に拡げてその一側上部を上記受液槽３の一側とオー
バーラップさせ、給液槽５の上部に受液槽３と並置した
補充槽部5aを形成せしめ、かつ、その下部には低液位ａ
を検知する水位センサー15と高液位ｂを検知する水位セ
ンサー18を備え、その上部空間11の高さを低くし、かつ
底部を低液位ａに近づけ、上部空間を補充槽部5aと連通
させ、該補充槽部5aと蒸気発生器１の管寄せ部８を均圧
管６で接続し、該均圧管６には上記水位センサー15、18
と接続関連させた開閉弁、たとえば電磁弁V₂を設けてい
る。また、上記給液槽５の上部空間11と受液槽３の上部
空間3aを空気吸入管17で連通させ、該空気吸入管17には
上記水位センサー15、18と接続関連させた開閉弁、たと
えば、電磁弁V₄を設けて、給液槽５の液位が予め決めら
れた低液位ａに達するとこれを水位センサー15が検知し
その検知信号により均圧管６の電磁弁V₂を閉じると同時
に空気吸入管17の電磁弁V₄は開放し、給液槽５の液位が
予め決められた高液位ｂに達するとこれを水位センサー
18が検知しその検知信号により均圧管６の電磁弁V₂を開
放し空気吸入管17の電磁弁V₄は閉じるようになしてい
る。さらに、空気吸入管17と熱交換器２からの還液管14
を受液槽３の上部空間3aに架設したドレン孔20を有する
分離板21の上部に臨ませ、空気吸入管17及び還液管14と
大気開放管16とが直接連通しないようにして熱ロスを防
いでいる。７は蒸気発生器１の下部溜部12と給液槽５の
下部とを連通した給水管で、該給水管７には蒸気発生器
１からの逆流を防止する逆止弁V₃を備えて蒸気発生に伴
って減少する蒸気発生器１の水量を該給水管７を介して
給液槽５から自動的に補給するものである。

第２実施例第２図はこの考案による加熱蒸気循環装置の異なる実施
例を示した概略構成図であって、蒸気発生器１から気液
分離器23を介して熱交換器（図示せず）と給液槽５へ蒸
気の圧送を行い、かつ、気液分離器23の底部から取出し
て給水管７と交叉させたブロー管24の途中に空焚き防止
センサー25を設けるとともに、蒸気発生器１の排気通路
26に排気温検知センサー27を設けて上記いずれかのセン
サー25又は27が設定限界値以上に達したとき燃焼を停止
せしめる安全手段を設け、さらに、加熱器10として強制
給気式の多孔セラミックバーナを用い、給気用ファンＦ
の吹出口にガス供給ノズル30を臨ませ、受液槽３への水
補給管28に浄水器29を設けている点において第１実施例
と異なるが、その他の構造は同一につき同一部分に同一
符号を付してその説明は省略する。

次に上記実施例の動作について説明する。

給液槽５の液位が高液位ｂ又は高液位ｂと低液位ａの間
にあるときは、均圧管６の電磁弁V₂は開の状態にあり、
空気吸入管17の電磁弁V₄は閉の状態にあるため加熱器10
による吸熱管1bの加熱で蒸気発生器１から発生した蒸気
は蒸気管13を介して熱交換器２へ圧送されるとともに、
均圧管６を介して補充槽部5aに送り、給液槽５の上部空
間11に圧送される。しかして、熱交換器２においては該
熱交換器２を流過する気体又は流体に蒸気の凝縮潜熱を
与えて、たとえば、湯沸し等を行い、放熱により生成し
た蒸気の凝縮液は還液管14により受液槽３へ還流され受
液槽３内に貯溜する。一方、給液槽５の上部空間11にも
蒸気圧が作用しているため蒸気発生器１と給液槽５は均
圧に保たれ、この圧力により大気開放管16を介して大気
に開放されている受液槽３の圧力と給液槽５とに差圧が
生じフロート弁V₁はその弁シート19に圧接され、凝縮液
送出管４を閉塞した状態のもとに蒸気発生に伴って減少
（低下）する蒸気発生器１の水量（水位）を給液槽５か
ら給水管７を介して自動的に順次補給し常に一定量（一
定水位）に保持する。給液槽５の液位は蒸気発生器１の
継続運転に伴い次第に低下し、その液位が予め決められ
た低液位ａに達すると、該位置に備えた水位センサー15
がこれを検知し、その検知信号で均圧管６の電磁弁V₂を
閉じ空気吸入管17の電磁弁V₄は開放する。しかして、給
液槽５の上部空間11への蒸気の圧送は停止されるため給
液槽５内の圧力は低下し受液槽３内の圧力＋その水頭圧
と等しくなった時点においてフロート弁V₁の持上げ力が
解かれるため該フロート弁V₁は自重で落下し弁シート19
から離間して凝縮液送出管４を開放し、受液槽３に貯溜
している凝縮液は凝縮送出管４の上部開口4a→弁シート
19→下部開口4bを経て給液槽５内に流入する。この際、
受液槽３は大気開放管16により大気に開放されているか
らその還流動作は円滑に行われる。

このようにして受液槽３内の貯溜凝縮液が給液槽５内へ
凝縮液送出管４を介して供給され、その液位が予め決め
られた高液位ｂにまで達すると、フロート弁V₁は液位に
より浮上して弁シート19に接し、かつ、該位置に備えた
水位センサー18がこれを検知しその検知信号で均圧管６
の電磁弁V₂を開き空気吸入管17の電磁弁V₄を閉じ、給液
槽５の上部空間11に蒸気発生器１からの蒸気を再び圧送
して給液槽５と蒸気発生器１を均圧となしその圧力でフ
ロート弁V₁を弁シート19に圧接して凝縮液送出管４を閉
塞し受液槽３から給液槽５への凝縮液の供給を停止する
と同時に給液槽５から蒸気発生器１へ自動補給による給
液を開始し蒸気発生器１の水位を一定水位に保つもので
ある。

上記一連の動作により蒸気の凝縮した作動液を蒸気発生
器に自力還流させ、連続した運転の継続ができるもので
あるが、給液槽５の上部一側に扁平横長状の受液槽３の
一側をオーバーラップさせ、給液槽５の上部他側に受液
槽３と並置せる補充槽部5aを形成してこれらを蒸気発生
器１の高さとほぼ同一位置に設置可能としている。

〔考案の効果〕

この考案は以上説明したように、蒸気の凝縮した作動液
を蒸気発生器へ自力で還液する加熱蒸気循環装置におい
て、給液槽５の一部に受液槽３と並置せる補充槽部5aを
形成し、該補充槽部5aに均圧管６を接続せしめたことに
よって、蒸気を給液槽上部の補充槽部5aに送るようにし
たので、蒸気が給液槽５の液面に直接吹付けられること
を防ぐことができ、従って給液槽における騒音の発生を
なくすことができる。

また、給液槽５の一側を拡げて上部の補充槽部5aを受液
槽３にオーバーラップさせるので、給液槽５の上部空間
の高さを低くでき、受液槽３と給液槽５を含めた器具全
体の高さを著しく低くできるから器具のコンパクト化が
可能となる。

さらに給液槽５を拡げたので、給液槽５の低液位ａを高
い位置とすることができ、蒸気発生器１の水位変化を少
なくすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による加熱蒸気循環装置の一実施例を
示した原理説明図、第２図は異なる実施例の概略構成
図、第３図及び第４図は従来例の説明図である。１…蒸気発生器、２…熱交換器、３…受液槽、４…凝縮
液送出管、５…給液槽、V₁…フロート弁、V₂…開閉弁、
６…均圧管、V₃…逆止弁、７…給水管、5a…補充槽部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】蒸気を発生する蒸気発生器（１）と、該蒸
気を熱交換器（２）によって生成する凝縮液を還液貯溜
し大気に開放した受液槽（３）と、該受液槽（３）と凝
縮液送出管（４）によって連通した給液槽（５）と、該
凝縮液送出管（４）の開口部に設けたフロート弁（V₁）
と、給液槽（５）の水位検知によって開閉する開閉弁
（V₂）を備え蒸気発生器（１）の上部と給液槽（５）の
上部を連通する均圧管（６）と、蒸気発生器（１）から
の逆流を阻止する逆止弁（V₃）を備え蒸気発生器（１）
の下部と給液槽（５）の下部を連通する給水管（７）と
からなる加熱蒸気循環装置において、上記給液槽（５）
の一側を拡げ、受液槽（３）に対し給液槽（５）の上部
空間（11）の高さを低くし、かつ、その一側上部に受液
槽（３）にオーバーラップさせる補充槽部（5a）を形成
し、該補充槽部（5a）に前記均圧管（６）を接続せしめ
た加熱蒸気循環装置。