JPH07829Y2 - 槽内液温の温度保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、例えば蒸気による洗浄用水槽のヒートアツプ
や温度保持に利用される槽内液温の温度保持装置に関す
る。

＜従来技術＞ 従来の洗浄用水の槽内液温の温度保持装置は、第11図の
如く、液槽ａの内側（液没位置）に配された加熱管b2
と、前記液槽ａの外側で前記加熱管b2の入口側に接続さ
れた加熱流体導入管ｃと、前記液槽ａの内側の温度セン
サーｇとが設けられ、該温度センサーｇの出力信号によ
り導入管ｃを開閉する温度制御弁ｈが設けられていた。
そして、前記温度制御弁ｈの弁作動部h1と温度センサー
ｇとはリード管ｌで接続され、該リードｌには感熱して
体積が変化する感熱流体が封入されている。このため温
度センサーｇにより被加熱液の温度が一定以上となれば
温度制御弁ｈが閉弁する。また、加熱管b2の先端には加
熱流体を被加熱液中に噴出させる噴出体ｍが接続され、
この噴出体ｍには加熱流体の蒸気と被加熱液とが混じり
あうことによる騒音を小さくするためのサイレンサー機
能が付加されている。

しかし、この従来装置は下記の問題点があつた。

（イ）温度制御弁ｈの開閉弁により、被加熱液の液温と
かなり温度差のある加熱流体の蒸気が直接的に液槽ａ内
に吹き込まれるため、希望する温度の制御幅が大きくな
り、安定した均一温度が得にくい。

（ロ）噴出体Ｍがサイレンサー機能を有していてもなお
かつ大きな騒音が発生し、液槽ａの振動を伴う場合があ
る。

また、第12図の別の従来槽内液温の温度保持装置におい
ては、加熱管b3を蛇行させると共に液槽ａの外側の制御
管ｄに温調トラツプｎが接続されていた。

しかし、この従来例においても （ハ）感熱体であるトラツプｎが液槽ａの外側にあり、
液槽ａ内の被加熱液の液温を感じることができないた
め、温度設定が難しい。

（ニ）加熱管b3の途中に立ち上がり部に蛇行があると、
加熱管b3に適切な温度勾配がつかず、極端な場合には、
温度逆転により液槽ａの異常加熱が生じるなどの問題が
あった。

＜目的＞ そこで、本考案は、上記問題点に鑑み、液槽内の被加熱
液の表面層と底部との温度差が生じにくく、比較的均一
な温度分布が得られる槽内液温の温度保持装置を提供す
ることを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案による問題点解決手段は、第１図〜第６図の如
く、液槽Ａの内側（液没位置）の略上半分に配された導
入筒Ｂと、同じく略下半分に配された案内筒Ｃと、前記
導入筒Ｂ内を通過するよう設けられた加熱流体用導入管
Ｄと、該導入管Ｄと接続されかつ前記案内筒Ｃ内を通過
するよう設けられた被加熱液用加熱管Ｅと、該加熱管Ｅ
の適所に設けられた温度調整弁Ｆとを備え、前記導入筒
Ｂと案内筒Ｃとの間に、これら両筒内側全部および両筒
側近傍の被加熱液Ｇの上下流通を遮断しかつ案内筒外側
の被加熱液Ｇを循環させる循環プレートＨが設けられ、
加熱管Ｅ内の加熱流体Ｉにより加熱された被加熱液Ｇの
対流が容易になるよう対流孔J1が前記案内筒Ｃの循環プ
レートＨ側端部に形成されたものである。

＜作用＞ 上記問題点解決手段において、液槽Ａ内の液温を感温応
動体９により感知し、液温が低い場合は、弁Ｆより加熱
管ＥのＵ字管部E2内の熱交換された流体（復水）を液槽
Ａ内に排出し、指定温度まで上昇させる。

この際、案内筒Ｃの内部の加熱管Ｅの蛇行管部E1に達し
た加熱流体の蒸気で管壁を通して加熱された被加熱液Ｇ
は、まず案内筒Ｃ内を上昇し対流孔J1より案内筒Ｃ外へ
排出される。そして、循環プレートＨに沿って流れ、被
加熱液Ｇの一部は循環プレートＨの外周と液槽Ａとの隙
間から上層部へ導かれ、その他は、循環プレートＨの下
方弯曲形外周縁H1により下方へと導かれ対流が生じる。

したがって、液槽内の被加熱液の表面層と底部との温度
差が生じにくくなり、比較的均一な温度分布が得られ
る。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例について図面により説明する。第
１図は本考案第一実施例の槽内液温の温度保持装置の断
面図、第２図は同じくその案内筒と導入筒の側面図、第
３図は同じく両筒の縦断面図、第４図は同じく温度調整
弁の被加熱液低温時縦断面図、第５図は同じく被加熱液
高温時の縦断面図、第６図は第４図のVI-VI線断面図で
ある。

図示の如く、本考案の槽内液温の温度保持装置は、液槽
Ａの内側（液没位置）の略上半分に配された導入筒Ｂ
と、同じく略下半分に配された案内筒Ｃと、前記導入筒
Ｂ内を通過するよう設けられた加熱流体用導入管Ｄと、
該導入管Ｄと接続されかつ前記案内筒Ｃ内を通過するよ
う設けられた被加熱液用加熱管Ｅと、該加熱管Ｅの末端
に設けられた内部感熱型温度調整弁Ｆとを備えている。
そして、前記導入筒Ｂと案内筒Ｃとの間に、これら両筒
内側全部および両筒外側近傍の被加熱液Ｇの上下流通を
遮断しかつ案内筒外側の被加熱液Ｇを循環させる循環プ
レートＨが設けられている。さらに、前記加熱管Ｅ内の
加熱流体Ｉにより加熱された被加熱液Ｇの対流が容易に
なるよう第一対流孔J1が前記案内筒Ｃの循環プレートＨ
側端部に形成され、前記温度調整弁Ｆは、第4,5,6図の
ごとく被加熱液Ｇの液温に応動する感温応動体９と、該
感温応動体９により液槽Ａへの加熱流体Ｉの供給停止を
行う弁子６とを有せしめられたものである。

前記導入筒Ｂは、第３図の如く、その出口側外周面にフ
ランジK1が形成されている。前記案内筒Ｃは、その入口
側外周面にフランジK2が形成されるとともに、第１図の
ように前記加熱管Ｅ内の加熱流体Ｉにより加熱された案
内筒Ｃ内の被加熱液Ｇを液槽Ａに流出するための第一対
流孔J1のほかに、その出口側端部に前記液槽Ａ内の被加
熱液Ｇを案内筒Ｃ内に流入するための第二対流孔J2が形
成されている。

前記導入管Ｄは、前記液槽Ａの外側に配された略Ｌ字管
部D1と前記導入筒Ｂ内に配された直管部D2とから構成さ
れている。

前記加熱管Ｅは、前記案内筒Ｃ内に配された蛇行管部E1
とその外側に配されたＵ字管部E2とから構成されてい
る。

前記循環プレートＨは、第2,3図の如く、傘形に形成さ
れるとともに、前記導入筒Ｂおよび案内筒Ｃのフランジ
K1,K2により挟着されている。該循環プレートＨの中央
部には、前記導入管Ｄの直管部D2端部と前記加熱管Ｅの
蛇行管部E1とを接続するニツプルＬが設けられている。

前記温度調整弁Ｆは、第１図の如く、前記加熱管ＥのＵ
字管部E2末端に接続されている。そして、該温度調整弁
Ｆは、第4,5,6図のごとく構成されている。図におい
て、１は円筒形筺体で、円形入口1a付の基体２と、角形
出口1b付の蓋体３とから構成されている。４は前記基体
２の上側中央部に螺嵌された弁座で、その中央には弁子
案内孔4aが形成され、該案内孔4aと前記入口1aとを連通
する弁孔５が形成され、該弁孔５は前記案内孔4aより小
径に設定されている。前記案内孔4aの下部は、下部を円
錐部6bとされた弁子６の円柱部6cより大径とされ、該案
内孔4aに放射状の複数個の流出孔4bが等分布状に穿設さ
れている。

前記蓋体３の調整孔3aの螺部には調整ボルト７が螺嵌さ
れ、その上端には調整工具用係合溝7aがまた下部には凹
孔7bが設けられている。

かくして蓋体３および弁座４等で囲まれて形成された感
熱室８内において、弁棒6aが弁子６の中央上部の凹孔6e
に下端部を、また調整ボルト７の凹孔7bに上端部を夫々
摺動自在にそれぞれ嵌合されている。

前記弁棒6aの中央部には被加熱液の温度上昇に応答して
ほぼ比例的に湾曲伸長変形するバイメタル積層体からな
る感温応動体９が外嵌され、感温応動体９の上端面は調
整ボルト７の下端と当接され、該感温応同体９の下端面
は、弁棒6aに係合されたＥリング10に当接されている。

すなわち、感温応動体９の作動にしたがって弁孔５を開
閉する弁子６が設けられている。

さらに前記感熱室内温度が所定の異常温度まで上昇した
ときにのみ伸長して弁子６を閉弁側へ強制移動する形状
記憶合金製の急変感熱素子11が設けられている。そし
て、該急変感熱素子11はコイル状に形成されると共に感
温応動体９と筺体１の蓋体３との間に介設されることに
より急変感熱素子11と感温応動体９は直列的に配設さ
れ、急変感熱素子11、感温応動体９、弁棒6aおよび弁子
６の合計重量と、形状記憶合金製の急変感熱素子11の擬
弾性の力とに抗して弁子６を押圧し開弁するバイアスば
ね12が、弁座４のばね受面と弁子６のフランジ形ばね受
部6dの間に介設されている。

さらにまた、前記出口1bにこれを被覆するように多孔材
13が張設固定されている。

なお、第１図中M1は、前記液槽Ａの内壁に設けられ前記
導入筒Ｂを支持する支持体、M2は弁Ｆを導入筒Ｂに支持
する支持体である。

上記構成において、温度調整弁Ｆは以下のように被加熱
液Ｇの温度を調整する。通気初期の加熱時は、感熱室８
に設定温度以下の被加熱液が達しているので、感温応動
体９は、感熱室８内の温度が低いために、第４図の如く
収縮して、弁孔５から弁子６に働く圧力と、本実施例に
おいてはさらにバイアスばね12の補助力との合力により
弁棒6aは上動され、弁子６は離座して高温で大量の加熱
流体の蒸気は、放射状流出孔4bから感熱室８内へ、次い
で出口1bの多孔材13を通して細かく砕かれ液槽内へ排出
して行く。

このとき、蒸気の気泡は細かく砕かれるので、被加熱液
中での気泡の凝縮は効率良く行なわれ、被加熱液の加熱
効率は良くなり、また気泡が細かくなることにより凝縮
時の騒音や振動は小さくなる。

そして、感熱室８内の被加熱液が徐々に高温になるにつ
れて、感温応動体９は徐々に伸長し、Ｅリング10を介し
て弁棒6aを下方へ押すので、弁子６は強制的に着座さ
れ、弁孔５が閉じられる。

このように弁子６は開閉弁を繰り返し、加熱流体の供給
と停止の繰り返しにより、出口1b側の流体の温度はほぼ
一定に保たれる。

また、液槽中の通常のスケール等は多孔材13の細孔を通
して出口1b内に逆流することは阻止される。

次に、本考案の槽内液温の温度保持装置の加熱方式につ
いて説明する。

前述の如く、液槽Ａ内の液温を感温応動体９により感知
した液温が低い場合は、弁Ｆより加熱管ＥのＵ字管部E2
内の熱交換された流体（復水）を液槽Ａ内に排出し、指
定温度まで上昇させる。

この際、第１図の如く、案内筒Ｃの内部の加熱管Ｅの蛇
行管部E1に達した加熱流体の蒸気で管壁を通して加熱さ
れた被加熱液Ｇは、まず案内筒Ｃ内を上昇し第一対流孔
J1より案内筒Ｃ外へ排出される。そして、循環プレート
Ｈに沿って流れ、被加熱液Ｇの一部は循環プレートＨの
外周と液槽Ａとの隙間から上層部へ導かれ、その他は、
循環プレートＨの下方弯曲形外周縁H1により下方へと導
かれ対流が生じる。

したがって、従来の槽内液温の温度保持装置に比べ、液
槽内の被加熱液の表面層と底部との温度差が生じにくく
なり、比較的均一な温度分布が得られる。

次に、第7,8,9,10図より、温度調整弁Ｆの第二実施例を
説明すると、この例においては、出口1bの開口面積を可
変とするために円形出口1bと同面積に集合した細孔13c
からなる多孔材13とそれ以外の遮蔽材14からなる円筒カ
バー15が筺体１に移動自在に嵌合されている。すなわ
ち、カバー15は筺体１の筒軸方向摺動および筒軸廻り回
転自在に外嵌されている。

なお、この第二実施例においては、筺体１の蓋体３は、
調整ボルト７が螺合された基部3cと、これに溶接された
薄板製円筒3dからなり、この円筒3dの下部フランジ3eが
ナツト3fで基体２に固定され、前記円筒3dの上部には案
内凹環3g,3hが凹設され、また前記円筒形カバー15の上
部にも前記凹環3g,3hのいずれかに嵌合しかつ弾性変形
で離脱する凹部15aが上下二列に90度ピツチで四個形成
され、このカバー15は上下二箇所で回転方向には任意の
位置で移動後の位置決めが可能に構成されている。その
他の点は、上記第一実施例と同様である。

なお、第8,9,10図に示したごとく、蓋体３に対し、カバ
ー15を上下の筒軸方向と回転方向に所望量摺動し、すな
わち多孔材13と出口1bとの相対位置をずらせて円形出口
1bの開口面積の所望量を遮蔽材14で閉じてしまうことに
より、感熱室８内を液槽内液温より０〜15℃高めに保持
すること（感温応動体９が高めで弁子６が閉じること）
ができ、結果として最低調整可能温度を引下げることが
できた。

実験によると、槽内液温の温度保持幅が45〜95℃であっ
たものが、第二実施例で出口16を適度に調整することに
より30〜95℃まで保持幅を広げることができた。

なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

例えば、前記導入管Ｄと加熱管Ｅの接続をニツプルＬで
行つているが、導入管Ｄおよび加熱管Ｅのいずれか一方
を前記循環プレートＨの中央部を貫通して接続しても良
い。

また、前記循環プレートＨの一部に孔をあけ、温度分布
を意図的にコントロールする構成でも良く、さらに循環
プレートＨは被加熱液の対流を用いて回転させる構成で
も良い。

さらにまた、第二対流孔J2は案内筒Ｃの出口側開口端に
て代用しても良い。

＜考案の効果＞ 以上の説明から明らかな通り、本考案においては、案内
筒の内部の加熱管に達した加熱流体で管壁を通して加熱
された被加熱液は、まず案内筒内を上昇し対流孔より案
内筒外へ排出され、循環プレートに沿って流れ、被加熱
液の一部は循環プレートの外周と液槽との隙間から上層
部へ導かれ、その他は、循環プレートの下方弯曲形外周
縁により下方へと導かれ対流が生じる。

したがって、本考案によると、液槽内の被加熱液の表面
層と底部との温度差が生じにくくなり、比較的均一な温
度分布が得られるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第一実施例の槽内液温の温度保持装置の
断面図、第２図は同じくその案内筒と導入筒の側面図、
第３図は同じく両筒の縦断面図、第４図は同じく温度調
整弁の被加熱液低温時縦断面図、第５図は同じく被加熱
液高温時の縦断面図、第６図は第４図のVI-VI線断面
図、第７図は本考案の第二実施例における温度調整弁の
被加熱液高温時縦断面図、第８図は同じく出口最大開状
態正面図、第９図は同じく第８図の状態からカバーを約
30度回転させた状態の正面図、第10図は同じく第８図の
状態からカバーを上動させた状態の正面図、第11図は従
来の槽内液温の温度保持装置の断面図、第12図は同じく
温度調整弁と加熱弁とを組み合わせた槽内液温の温度保
持装置の断面図である。 A:液槽、B:被加熱液導入筒、C:被加熱液案内筒、D:加熱
流体導入管、E:被加熱液加熱管、F:内部感熱型温度調整
弁、G:被加熱液、H:循環プレート、I:加熱流体、J1,J2:
対流孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大浜 照士 大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１―30 株式会社ミヤワキ内 (72)考案者 大楽 秀夫 大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１―30 株式会社ミヤワキ内 (56)参考文献 実開 昭62−81680（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−43258（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液槽の内側の略上半分に配された導入筒
   と、同じく略下半分に配された案内筒と、前記導入筒内
   を通過するよう設けられた加熱流体用導入管と、該導入
   管と接続されかつ前記案内筒内を通過するよう設けられ
   た被加熱液用加熱管と、該加熱管の適所に設けられた温
   度調節弁とを備え、前記導入筒と案内筒との間に、これ
   ら両筒内側全部および両筒外側近傍の被加熱液の上下流
   通を遮断しかつ案内筒外側の被加熱液を循環させる循環
   プレートが設けられ、加熱管内の加熱流体により加熱さ
   れた被加熱液の対流が容易になるよう対流孔が前記案内
   筒の循環プレート側端部に形成されたことを特徴とする
   槽内液温の温度保持装置。