JPH08285203A - 蒸気発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸気発生器中の湯垢を効率的に吸着すると共
にその吸着効率を長期間維持し、メンテナンスが容易に
なる。 【構成】 水を溜める容器本体１２と、この容器本体１
２内の底部に配設され内部の水を加熱して蒸気を発生さ
せる熱源１４とを備えた蒸気発生器１１である。容器本
体１２内の水中には、平板状の４枚の湯垢吸着床２７を
等間隔に上側から浸して配設した。各湯垢吸着床２７で
仕切られた対流室２８では、熱源１４によって対流が生
じる。これにより、湯垢吸着床２７を構成するゼータ電
位の高い繊維の表面に多くの水が接触して、水中のミネ
ラルイオンを湯垢として析出すると共に、容器本体１２
内の水全体を加熱して効率的に蒸気を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用蒸気の供給源や
空調装置等に用いるために、水を蒸発させて蒸気を発生
させる蒸気発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸気発生器としては、特開平６−
２９４５０２号公報記載の蒸気発生器が知られている。
この蒸気発生器を図４に基づいて概説する。

【０００３】図中の１は水を溜めるケーシングである。
このケーシング１は、透水性を備えた多孔質の不織布等
からなる隔壁４で２つの室２，３に仕切られている。こ
の隔壁４を構成する多孔質材は湯垢等の固形物を捕捉し
ている。一方の室２は水の供給室で、給水源５からの水
が溜まるようになっている。他方の室３は蒸気発生室と
なっており、内部に熱源６が備えられている。隔壁４は
透水性を有するため、水は自由に透過できるようになっ
ており、供給室２に供給された水が蒸気発生室３に、蒸
気発生室３で暖められた水が供給室２に隔壁４を介して
移動できるようになっている。

【０００４】以上の構成の蒸気発生器では、熱源６によ
って周囲の水が加熱されて蒸発し、蒸気発生室３に充満
した蒸気がダクト７から外部に抽出される。

【０００５】一方、ケーシング１内に溜まった水は隔壁
４に接しているので、この隔壁４の多孔質材に、ケーシ
ング１内の水に混入した湯垢等の不純物質が捕捉され
る。

【０００６】また、蒸気発生室３内で熱源６によって暖
められた水は、蒸発すると共に、一部が隔壁４を介して
供給室２に流入する。供給室２内の冷たい水も、隔壁４
を介して蒸気発生室３に流入し、供給室２と蒸気発生室
３との間で対流が生じる。この対流によって、多くの水
が隔壁４を通過し、この隔壁４によって水中に混入した
不純物質が効率的に捕捉される。

【０００７】これにより、湯垢等の不純物質が熱源６や
ケーシング１の内壁に付着することで生じる熱効率の悪
化等の問題を解消している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記構成の
蒸気発生器では、透水性を備えた多孔質の不織布等から
なる隔壁４はケーシング１のほぼ中央位置に１枚だけ設
けられているが、隔壁４を１枚設けただけでは、その吸
着面積が小さく、不純物質の捕捉に時間がかかってしま
う。

【０００９】このため、大量の水を蒸発させるような大
型の蒸気発生器や、短時間で急速に蒸気を発生させるこ
とができる蒸気発生器等に前記隔壁４を備える場合に
は、隔壁４が不純物質を捕捉する速度よりも水が蒸発す
る速度の方が早く、不純物質の捕捉効率が悪いという問
題点がある。

【００１０】さらに、隔壁４の面積が狭いと、それだけ
不純物質の捕捉量も少なくなるため、隔壁４の高い捕捉
効率を長期間維持することができないという問題点があ
る。

【００１１】また、同じ捕捉面積で捕捉効率を向上させ
るには、隔壁４にできるだけ多量の水を接触させること
が望ましい。これに対して前記従来の蒸気発生器では、
熱源６を蒸気発生室３側に設け、供給室２と蒸気発生室
３との間で水の対流を起こさせて多くの水を隔壁４に接
触させる構成になっているが、隔壁４で隔てられた供給
室２と蒸気発生室３との間では多くの水が対流すること
は難しい。このため、隔壁４の捕捉効率を向上させるに
は限界がある。

【００１２】さらに、隔壁４は、一定期間使用すると大
量の不純物質を捕捉するため、交換しなければならな
い。これに対して前記従来の蒸気発生器では、特開平６
−２９４５０２号公報においてケーシング１に隔壁４を
取り付ける構成が説明されておらず、隔壁４の交換をど
うやって行なうのかが分からない。また、特開平６−２
９４５０２号公報に記載の変形例では、隔壁をケーシン
グごと交換する構成になっており、使用済みの隔壁４を
取り外して新しい隔壁４を取り付ける作業に手間がかか
ると考えられる。

【００１３】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、高温の水中からスケール（湯垢）を効率的に吸
着し得ると共にその吸着効率を長期間維持でき、交換作
業も容易に行なうことができる蒸気発生器を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る蒸気発
生器は、水を溜める容器本体と、この容器本体内に配設
され内部の水を加熱して蒸気を発生させる熱源とを備え
た蒸気発生器において、前記容器本体内の水中に、繊維
状塊よりなる湯垢吸着床を１または複数浸したことを特
徴とする。

【００１５】第２の発明に係る蒸気発生器は、前記湯垢
吸着床が、繊維又は不織布からなる着脱自在のマットに
よって構成されたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】通常、水に溶け込んでいるミネラル分等はイオ
ン化している。このイオン化したミネラル分等は、水に
接した状態で存在する金属等の表面によく付着する。こ
れは、ゼータ電位（界面動電位）が高いためで、イオン
化したミネラル分等は、ゼータ電位の高い物質に吸い寄
せられる。これに対して繊維状塊は、ゼータ電位が容器
本体の内壁や熱源に使用されている金属より高いので、
水中に溶け込んでいるミネラルイオンを吸い寄せて湯垢
として析出させる性質が強い。

【００１７】第１の発明によれば、容器本体内の水中に
繊維状塊よりなる湯垢吸着床を１または複数浸したの
で、この湯垢吸着床で容器本体内に溜められた水の中か
ら湯垢を効率的に吸着し得ると共に、単に浸しているだ
けの湯垢吸着床はその交換が極めて容易で、交換作業効
率が向上する。

【００１８】また、この湯垢吸着床は、容器本体内の水
に浸すだけの構成なので、複数浸すことも容易である。
このため、複数の湯垢吸着床を容器本体内の水中に浸す
ことで、湯垢吸着床の吸着面積を任意にかつ大幅に拡大
することができ、吸着効率が大幅に向上すると共にその
向上した吸着効率を長期間維持することができるように
なる。

【００１９】第２の発明によれば、前記湯垢吸着床を構
成するマットの繊維としては、人工的に製造されたも
の、例えばセラミックスの繊維や化学繊維、天然の植物
繊維等の繊維全般が使用可能である。この繊維又は不織
布からなるマットで構成した湯垢吸着床によって容器本
体内の湯垢を効率的に吸着することができる。

【００２０】また、湯垢吸着床を着脱自在のマットによ
り構成にしたので、前記第１の発明と同様に、湯垢吸着
床の交換が極めて容易で、交換作業効率が向上する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る蒸気発生器の一実施例を
添付図面に基づいて説明する。

【００２２】［構成］図１は本実施例に係る蒸気発生器
の全体構成を示す側面断面図、図２は本実施例に係る蒸
気発生器を示す正面図、図３は本実施例に係る蒸気発生
器をその蓋体を外した状態で示す平面図である。

【００２３】本実施例の蒸気発生器１１は、全体を直方
体状に形成され、水を溜める容器本体１２と、この容器
本体１２の上側を施蓋する蓋体１３とから構成されてい
る。容器本体１２の底部には、水を加熱することで蒸気
を発生させる熱源１４が３本設けられている。各熱源１
４は発熱部分の長さを確保するために２回巻きになって
おり、容器本体１２の一側壁１２Ａにそれぞれ設けられ
た接続具１５を介して外部電源（図示せず）に接続され
る。この３本の熱源１４はそれぞれ並列に配設されて容
器本体１２の底部全域を覆うように設けられている。こ
れにより、各熱源１４は容器本体１２の底部全域で水を
加熱し、この加熱された水が上側の冷たい水と入れ替わ
ることで、容器本体１２全体に対流を起こさせるように
なっている。

【００２４】容器本体１２の底板１２Ｃと熱源１４との
間には波打たせたパンチングプレート１６が設けられて
いる。このパンチングプレート１６は熱源１４の熱が直
接に底板１２Ｂに伝わらないようにするためのものであ
る。

【００２５】容器本体１２の対向する２つの側壁１２
Ａ，１２Ｂには後述する湯垢吸着床２７の取付ガイド２
１が設けられている。この取付ガイド２１は各側壁１２
Ａ，１２Ｂの上下方向に２つ、横方向に４つ、全体で８
つづつ設けられ、４枚の湯垢吸着床２７をそれぞれ支持
するようになっている。各取付ガイド２１は平面形状が
コ字状に構成され、後述の湯垢吸着床２７を左右（図３
中の左右）から挟んで支持するようになっている。

【００２６】蓋体１３は、容器本体１２の上側を施蓋し
た状態で、固定具２２によって容器本体１２に固定され
ている。蓋体１３には、この蓋体１３が容器本体１２に
固定された状態で、容器本体１２内に水を供給できるよ
うに、給水管２３が取り付けられている。さらに、この
給水管２３に隣接して容器本体１２内で発生した蒸気を
外部に吐出させる吐出管２４が設けられている。蓋体１
３の内側には小さい穴を多数空けた平板状のパンチング
プレート２５が設けられている。このパンチングプレー
ト２５は、給水管２３から容器本体１２内に供給される
水を一旦受け止めてこのパンチングプレート２５の全体
に広げ、各穴からそれぞれ滴下させることにより後述の
湯垢吸着床２７で仕切られた各水面に均等に水が供給さ
れるようにするためのものである。このパンチングプレ
ート２５によって湯垢吸着床２７で仕切られた水面にほ
ぼ均等に水が供給されることで、各湯垢吸着床２７で仕
切られた各対流室２８にそれぞれ対流を生じさせ、より
多くの水を積極的に各湯垢吸着床２７と接触させて湯垢
等の吸着効率が向上するようになっている。蓋体１３の
内側面には、結露した蒸気を受ける邪魔板２６が取り付
けられている。

【００２７】容器本体１２内には４枚の各湯垢吸着床２
７が着脱自在に装着されている。この湯垢吸着床２７
は、繊維状塊よりなるマットを用いて、四角形の平板状
に構成されている。この繊維状塊としては、ゼータ電位
の高い材質のものを用いる。具体的には、人工繊維、即
ちセラミックスの繊維、化学繊維等や、天然の植物繊維
等の繊維全般を用いることができる。この繊維又は不織
布を用いて湯垢吸着床２７を構成している。湯垢吸着床
２７の上端部には、この湯垢吸着床２７を容器本体１２
から抜き取ったり、挿入したりするときに手で持つ取っ
手２７Ａが設けられている。この湯垢吸着床２７は、蓋
体１３に設けられた取付ガイド２１にそれぞれ挿入され
ることで容器本体１２内に支持されて水中に浸されてい
る。各取付ガイド２１に挿入された４枚の湯垢吸着床２
７は、互いに一定間隔を有して配設されていると共に、
その下端部が熱源１４の直上に位置するように設定され
ている。これにより、各湯垢吸着床２７は、容器本体１
２内のうち熱源１４の上側部分を仕切って複数の対流室
２８を構成している。この各対流室２８内では、各湯垢
吸着床２７の下側に位置する熱源１４で加熱された水が
上昇して対流し、多くの水が湯垢吸着床２７の表面（湯
垢吸着床２７を構成する無数の繊維の表面）に接触する
ようになっている。

【００２８】容器本体１２の下側部には、清掃等の目的
で内部に溜まった水を抜くときに用いるドレン管２９が
設けられている。

【００２９】［作用］以上のように構成された蒸気発生
器１１では、その使用の際に湯垢が次のようにして除去
される。

【００３０】まず、給水管２３から容器本体１２内に水
が供給される。水が容器本体１２内で一定量になると、
熱源１４が通電されて加熱され、この熱源１４の周囲の
水、即ち各対流室２８の下部に位置する水が加熱され
る。これにより、各対流室２８内でその上部に位置する
水よりも下部に位置する水の方が暖かくなって対流を始
める。この各対流室２８での水の対流によって水と湯垢
吸着床２７の表面（湯垢吸着床２７を構成する無数の繊
維の表面）との接触が多くなる。即ち、対流がないとす
ると、例えば対流室２８の中央部に地位する水は、湯垢
吸着床２７を構成する繊維の表面に接触したり、接近し
たりする機会が少ない。これに対して、各対流室２８内
に位置する水を積極的に対流させると、各対流室２８に
位置する水全部を湯垢吸着床２７の繊維の表面に積極的
に接触させたり、接近させたりすることができる。

【００３１】一方、水に溶け込んでいるミネラル分等は
イオン化している。このイオン化したミネラル分等は、
水に接した状態で存在するゼータ電位の高い物質の表面
に付着する。これに対して繊維状塊はゼータ電位が容器
本体１２の内壁や熱源１４に使用されている金属より高
いので、この繊維状塊により構成された湯垢吸着床２７
の近傍に接近した水中のミネラルイオンは、この湯垢吸
着床２７に吸い寄せられ、各繊維の表面に湯垢として析
出する。これにより、容器本体１２の内壁や熱源１４等
の金属部分には湯垢が析出することがなくなる。

【００３２】さらに、各対流室２８内での水の対流によ
り、容器本体１２内の水全体を効率的に加熱して蒸発さ
せ、吐出管２４から外部に吐出させる。

【００３３】容器本体１２内での水の量が減少すると、
給水管２３から容器本体１２内に水を供給する。この給
水管２３から流出した水は邪魔板２６で広げられてパン
チングプレート２５上に滴下し、このパンチングプレー
ト２５上でさらに全体に広げられて各穴から容器本体１
２全体にほぼ均等に滴下する。これにより、各対流室２
８の水面に滴下してこの対流室２８内に位置する水の上
部が冷やされ、下部の水よりも温度が低くなってさらに
対流を起こす。そして、前記同様にして湯垢吸着床２７
に効率的に湯垢が吸着されると共に、容器本体１２内の
水が均等に加熱されて効率的に蒸気が発生する。

【００３４】長期間の使用により、湯垢吸着床２７に湯
垢が多量に吸着されたときは、湯垢吸着床２７を交換す
る。この場合は、固定具２２を外して蓋体１３を容器本
体１２から取り外す。そして、４枚の湯垢吸着床２７を
抜き取り、新しい湯垢吸着床２７を容器本体１２の取付
ガイド２１に挿入する。次いで、蓋体１３を取り付け、
接続具１５で固定する。これで、交換作業は終了する。

【００３５】［効果］容器本体１２内に挿入する湯垢吸
着床２７を４枚として水との接触面積を広くし、各湯垢
吸着床２７で仕切った各対流室２８内で水を積極的に対
流させてより多くの水を湯垢吸着床２７の繊維の表面に
接触させるようにしたので、水の中の湯垢をより効率的
に吸着することができると共に全体をより効率的に加熱
することができるようになる。

【００３６】ゼータ電位の高い材質を湯垢吸着床２７に
使用することにより、容器本体１２の内壁や熱源１４等
に湯垢が付着するのを防止することができ、熱効率を向
上させることができる。さらに、容器本体１２内の水全
体をより効率的に加熱することができるので、蒸気を効
率的に発生させることができるようになる。これによ
り、大量の水を蒸発させるような大型の蒸気発生器や、
短時間で急速に蒸気を発生させることができる蒸気発生
器等として本実施例の蒸気発生器１１を使用する場合
に、その機能を十分に発揮させることができるようにな
る。

【００３７】容器本体１２内に湯垢吸着床２７を４枚挿
入して吸着面積を広くしているので、高い湯垢吸着効率
を長期間維持することができるようになる。

【００３８】湯垢吸着床２７の交換は、容器本体１２内
において取付ガイド２１に挿入された湯垢吸着床２７を
抜き取り、新しい湯垢吸着床２７を挿入するだけで済む
ので、湯垢吸着床２７の交換作業が簡単で、メンテナン
スが極めて容易になる。

【００３９】［変形例］ （１） 前記実施例では、湯垢吸着床２７を容器本体１
２内において、各側壁１２Ａ，１２Ｂに接触させて各湯
垢吸着床２７間を完全に仕切るように設けたが、湯垢吸
着床２７の寸法を小さくして蓋体１３側から容器本体１
２内に吊り下げるようにしてもよい。湯垢吸着床２７は
容器本体１２内の水の中に浸されていれば、湯垢を吸着
する機能を発揮することができる。

【００４０】（２） 湯垢吸着床２７は平板状に構成し
たが、棒状、ひも状でもよい。この棒状、ひも状等の湯
垢吸着床を容器本体１２内に浸しておくだけでも前記同
様の作用、効果を奏することができる。

【００４１】また、マット状にしてパンチングプレート
２５の上側に載置してもよい。

【００４２】（３） 前記実施例では、湯垢吸着床２７
を４枚挿入したが、この湯垢吸着床２７の挿入枚数（湯
垢吸着床２７の面積の広さ）は必要とされる吸着能力、
吸着能力維持期間等に合せて適宜設定する。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
次のような効果を奏する。

【００４４】（１） 湯垢を吸着する湯垢吸着床を容器
本体内にを１または複数浸したので、この湯垢吸着床の
水との接触面積を必要に応じて広くすることができ、水
の中の湯垢をより効率的に吸着することができるように
なる。

【００４５】（２） 湯垢吸着床は単に浸しているだけ
なので、交換が極めて容易で、交換作業効率が向上す
る。

【００４６】（３） 湯垢吸着床は容器本体内の水に浸
すだけの構成なので、複数浸すことも容易である。この
ため、必要に応じて複数の湯垢吸着床を容器本体内の水
中に浸すことができ、湯垢吸着床の吸着面積を任意にか
つ大幅に拡大することができる。この結果、吸着効率が
大幅に向上させることができると共にその向上した吸着
効率を長期間維持することができるようになる。

【００４７】（４） 水の中の湯垢をより効率的に吸着
できることにより、容器本体の内壁や熱源等に湯垢が付
着するのを防止することができ、熱効率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蒸気発生器の全体構成を示す側面
断面図である。

【図２】本発明に係る蒸気発生器を示す正面図である。

【図３】本発明に係る蒸気発生器をその蓋体を外した状
態で示す平面図である。

【図４】従来の蒸気発生器を示す正面断面図である。

【符号の説明】

１１…蒸気発生器、１２…容器本体、１３…蓋体、１４
…熱源、１５…接続具、１６，２５…パンチングプレー
ト、２１…取付ガイド、２２…固定具、２３…給水管、
２４…吐出管、２６…邪魔板、２７…湯垢吸着床、２７
Ａ…取っ手、２８…対流室、２９…ドレン管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を溜める容器本体と、この容器本体内
   に配設され内部の水を加熱して蒸気を発生させる熱源と
   を備えた蒸気発生器において、 前記容器本体内の水中に、繊維状塊よりなる湯垢吸着床
   を１または複数浸したことを特徴とする蒸気発生器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の蒸気発生器において、 前記湯垢吸着床が、繊維又は不織布からなる着脱自在の
   マットによって構成されたことを特徴とする蒸気発生
   器。