JPH10325503A - 蒸気発生器の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気発生器１内の缶水が濃縮するのを抑制
し、スケールの付着を抑制すること。 【解決手段】 蒸気発生器１の運転終了後、前記蒸気発
生器１内の缶水を給水タンク６内に戻すようにした蒸気
発生器の運転方法である。さらに、この運転公報は、前
記蒸気発生器１内の圧力を利用して、あるいは前記蒸気
発生器１と前記給水タンク６との水頭圧差を利用して前
記蒸気発生器１内の缶水を前記給水タンク６内に戻すも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、蒸気発生器の運
転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蒸気発生器においては、蒸気発
生器の使用により缶水が濃縮すると、缶体内にスケール
が付着する。このスケールは、高温ガス（燃焼ガスな
ど）を熱源とする蒸気発生器では、伝熱面における熱伝
達を阻害するため、蒸気発生器の効率を低下させ、さら
には、伝熱面の過熱を引き起こす。また、電気加熱式の
蒸気発生器においては、缶体内に挿入するなどして取り
付けた電気ヒータにスケールが付着すると、電気ヒータ
が過熱し、断線する場合がある。さらに、これらのスケ
ールが剥がれ落ちると配管の詰りを引き起こす場合もあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、蒸気発生器内の缶水が濃縮するのを抑制
し、スケールの付着を抑制することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述の課題
を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発
明は、蒸気発生器の運転終了後、前記蒸気発生器内の缶
水を給水タンク内に戻すようにしたことを特徴としてお
り、請求項２に記載の発明は、前記蒸気発生器内の圧力
を利用して前記蒸気発生器内の缶水を前記給水タンク内
に戻すことを特徴としており、請求項３に記載の発明
は、前記蒸気発生器と前記給水タンクとの水頭圧差を利
用して前記蒸気発生器内の缶水を、前記給水タンク内に
戻すようにしたことを特徴としている。

【０００５】

【発明の実施の形態】この発明は、蒸気発生器の運転終
了後、この蒸気発生器内の缶水を給水タンク内に戻すよ
うにしたものである。すなわち、運転終了後、前記蒸気
発生器内の缶水を前記給水タンクに戻すと、前述の運転
中に濃縮した缶水は、前記給水タンク内の給水で薄めら
れる。そして、前記蒸気発生器を運転するときには、前
記給水タンクから前記蒸気発生器内に給水する。する
と、この蒸気発生器内の缶水は、前回の運転終了時の缶
水よりも濃縮の度合が大幅に低いものとなる。

【０００６】このように、前記蒸気発生器の運転終了
後、前記蒸気発生器内の缶水を前記給水タンクに戻すこ
とにより、前記缶水の濃縮を長期にわたって抑制するこ
とができるため、前記缶体内部へのスケールの付着を長
期にわたって抑制することができる。さらに、剥がれ落
ちたスケールが、配管の詰りを引き起こすことも無くな
り、蒸気発生器の安定した運転を長期にわたって維持で
きる。さらに、缶水の濃縮を長期にわたって抑制できる
ため、缶水の濃縮に起因するキャリーオーバーの発生も
防止できることになり、前記蒸気発生器からの蒸気の質
を高めることができる。ここで、前述の蒸気発生器の運
転終了後とは、停止の度だけでなく、たとえば、所定回
数の運転後の度を含む。また、前記缶水とは、缶体内に
流入した給水のことをいう。

【０００７】さらに、この発明では、前記蒸気発生器内
の圧力を利用して前記蒸気発生器内の缶水を前記給水タ
ンク内に戻す構成とする。すなわち、前記蒸気発生器の
運転終了後、蒸気発生器の蒸気弁を閉じ、ブロー弁を開
くことによって、蒸気発生器内の蒸気の圧力で、缶水を
押し出すようにして前記給水タンクに戻す。さらに、前
記給水タンクを前記蒸気発生器と水頭圧差を設けて設置
し、この水頭圧差を利用して前記蒸気発生器内の缶水を
前記給水タンク内に戻すようにすることもできる。この
場合、前述の蒸気の圧力を同時に利用することもでき
る。

【０００８】さらに、この発明では、前記蒸気発生器内
の缶水を、冷却しながら前記給水タンク内に戻すように
構成する。すなわち、前記蒸気発生器内は加圧状態にあ
り、前記給水タンクは低圧（通常、ほぼ大気圧）となっ
ているため、前記缶水が、前記給水タンクに流入すると
再蒸発し、いわゆるフラッシュ蒸気となる。そのため、
騒音や振動が発生するが、このように冷却しながら前記
給水タンク内に戻すことにより、前述の再蒸発を抑制で
きる。この缶水の冷却は、熱交換器を用いて、冷却水や
冷却用空気と熱交換するように構成するが、前記給水タ
ンク内の給水と熱交換する構成とするのが、装置の簡略
化や小型化などの点で好ましい。

【０００９】さらに、この発明は、前記蒸気発生器が、
電気ヒータを備えた電気加熱式の蒸気発生器にとくに好
適である。このような蒸気発生器は、電気ヒータを缶体
内に挿入したり、缶体壁の表面（内外の表面を含む）あ
るいは缶体壁自体に埋め込むようにして取り付けてあ
り、この電気ヒータ自体や電気ヒータを取り付けた缶体
壁にスケールが付着すると、伝熱が阻害されるので前記
電気ヒータが過熱し、断線などの故障を生じ易いからで
ある。さらに、この発明は、蒸気発生器における缶水の
濃縮を、煩雑な給水の管理を行うこと無く、長期にわた
って抑制し、これによってスケールの付着による不具合
や、キャリーオーバーの発生による蒸気の質の低下を防
止することができるから、安定した確実な動作が要求さ
れ、とくに清浄な質の高い蒸気が要求される蒸気滅菌器
に蒸気を供給する蒸気発生器の運転方法として好適であ
る。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の蒸気発生器の運転方法につ
いて、図１を参照しながら説明する。図１は、この発明
の実施例の説明図である。図１において、蒸気発生器１
は電気加熱式のもので、缶体２と電気ヒータ３とを備え
ている。この電気ヒータ３は、略Ｕ字形状のものであ
り、前記缶体２の底部から内部に挿入されている。

【００１１】前記缶体２の下部には、給水ライン４およ
び排水ライン５のそれぞれの一端を接続してある。この
給水ライン４および排水ライン５は、この実施例では、
一旦合流させたのち、前記缶体２に接続してある。前記
給水ライン４の他端は、給水タンク６の底部に接続して
あり、前記排水ライン５の他端は、前記給水タンク６の
下部に接続してある。

【００１２】前記給水ライン４は、その途中に、前記給
水タンク６側から給水ポンプ７および逆止弁８をこの順
に接続してある。前記排水ライン５は、その途中に、第
一開閉弁９を接続してある。この第一開閉弁９は、前記
蒸気発生器１のブロー弁として機能するものである。さ
らに、前記排水ライン５は、前記給水タンク６内で第一
熱交換器１０を構成している。この第一熱交換器１０
は、前記排水ライン５を適宜の回数ループ状に巻回して
構成したものである。そして、この第一熱交換器１０
は、前記給水タンク６内の給水中に水没するように配置
してある。さらに、前記給水タンク６内において、前記
排水ライン５の先端は逆Ｕ字形状に曲げてあり、その先
端の開口部１１を下方に向けてある。この開口部１１
は、前記給水タンク６の給水の最高水位よりも上方に位
置させてある。

【００１３】前記缶体２の上部には、蒸気ライン１２の
一端を接続してある。この蒸気ライン１２の他端は、蒸
気使用機器１４に接続してある。そして、この蒸気ライ
ン１２の途中には、第二開閉弁１３を接続してある。こ
の第二開閉弁１３は、前記蒸気発生器１の蒸気弁として
機能するものである。

【００１４】前記蒸気使用機器１４は、この実施例で
は、蒸気滅菌器としてある。この蒸気滅菌器１４は、被
滅菌物を収容する滅菌槽１５を備えている。前記蒸気ラ
イン１２は、この滅菌槽１５に接続してある。さらに、
前記滅菌槽１５の底部には、ドレンライン１６の一端を
接続してあり、このドレンライン１６の他端は前記給水
タンク６に接続してある。このドレンライン１６には、
その途中に、前記滅菌槽１５側からストレーナ１７，第
三開閉弁１８をこの順に接続してある。

【００１５】前記ドレンライン１６は、前記排水ライン
５と同様に、前記給水タンク６内で第二熱交換器１９を
構成している。この第二熱交換器１９は、前記ドレンラ
イン１６を適宜の回数ループ状に巻回して構成したもの
である。そして、この第二熱交換器１９は、前記給水タ
ンク６内の給水中に水没するように配置してある。さら
に、前記給水タンク６内において、前記ドレンライン１
６の先端は逆Ｕ字形状に曲げてあり、その先端の開口部
２０を下方に向けてある。この開口部２０は、前記給水
タンク６の給水の最高水位よりも上方に位置させてあ
る。

【００１６】また、前記蒸気ライン１２における前記第
二開閉弁１３と前記滅菌槽１５との間には、空気ライン
２１の一端を接続してある。この空気ライン２１は、他
端に空気フィルタ２２を備えている。この空気ライン２
１には、その途中に、前記空気フィルタ２２側から空気
ポンプ２３および第四開閉弁２４をこの順に接続してあ
る。

【００１７】さらに、前記給水ライン４における前記給
水ポンプ７と前記給水タンク６との間には、排出管２５
の一端を接続してある。この排出管２５は、上下方向に
揺動可能に前記給水ライン４に取り付けてある。この排
出管２５の他端は、前記給水タンク６の上端より下方で
あって、前記給水タンク６内の給水の最高水位以上の位
置に開口している。そして、前記排出管２５を揺動さ
せ、開口を側方あるいは下方に向けることにより、前記
給水タンク６の給水を排出する。また、この排出管２５
の開口を上方に向けているときは、この排出管２５は、
前記給水タンク６のオーバーフロー管として機能する。

【００１８】さらに、前記蒸気ライン１２における前記
缶体２と第二開閉弁１３との間には、排気ライン２６の
一端を接続し、この排気ライン２６の他端には安全弁２
７を接続してある。この安全弁２７は、前記給水タンク
６内に位置している。

【００１９】以上の構成の蒸気発生器１の運転は、以下
のように行う。ここで、初期状態では、前記給水タンク
６内には、所定の水位まで給水されており、また前記各
開閉弁９，１３，１８，２４は、すべて閉じているもの
とする。また、前記滅菌槽１５内には、予め被滅菌物が
収容されているものとする。

【００２０】まず、前記給水ポンプ７を作動させ、前記
給水タンク６から前記缶体２に所定の水位まで給水す
る。そして、前記第二開閉弁１３を開き、前記電気ヒー
タ３を作動させる。すると、前記缶体２内の缶水は加熱
され、蒸気となって前記蒸気ライン１２から前記滅菌槽
１５内に供給される。

【００２１】そして、前記蒸気滅菌器１４の一連の滅菌
作業が終ると、前記第二開閉弁１３を閉じ、前記第一開
閉弁９を開ける。すると、前記缶水は、前記缶体２内の
蒸気の圧力により押し出され、前記排水ライン５を経由
して前記給水タンク６に戻される。そして、前記給水タ
ンク６に戻された缶水は、前記給水タンク６内の給水に
よって薄められる。そして、次回の前記蒸気発生器１を
運転するときには、この給水を前記給水タンク６から前
記缶体２内に導入する。

【００２２】この際の缶水は、前記給水タンク６内で薄
められた給水が導入されたものであり、前回の運転終了
時の缶水よりも濃縮の度合が大幅に低くなっている。そ
のため、運転後も缶水を排出せずに前記蒸気発生器１の
運転を繰り返し行う場合に比べて、缶水の濃縮を効果的
に抑制することができる。しかも、前記蒸気発生器１に
おける煩雑な給水の管理を行うこと無く、長期にわたっ
て缶水の濃縮を抑制することができる。したがって、前
記電気ヒータ３へのスケールの付着を長期にわたって抑
制することができるため、前記電気ヒータ３の過熱によ
る断線などの不具合を長期にわたって抑制することがで
きる。さらに、前述のようにスケールが剥がれ落ちて、
前記缶体２に接続された配管（各ライン４，５，１２）
を詰まらせることも無くなり、前記蒸気発生器１の安定
した運転を長期にわたって維持できる。さらに、缶水の
濃縮を長期にわたって抑制できるため、缶水の濃縮に起
因するキャリーオーバーの発生を防止できることにな
り、前記蒸気発生器１からの蒸気の質を高めることがで
きる。

【００２３】ここで、前記蒸気発生器１から前記給水タ
ンク６へ缶水を戻す操作は、前記蒸気発生器１の運転の
停止の度に行うのが好ましいが、この蒸気発生器１の運
転状況によっては、前記蒸気発生器１の運転を所定回数
行った後の停止の度に行うこともできる。また、前記缶
水は、前記排水ライン５内を前記給水タンク６へ向けて
流通する際に、前記第一熱交換器１０によって前記給水
タンク６内の給水と熱交換し、冷却されてから前記給水
タンク６内に流入する。そのため、この缶水は、前記給
水タンク６に流入するまでに充分冷却されるため、前記
蒸気発生器１内より低圧の前記給水タンク６に流入して
もフラッシュ蒸気になって騒音や振動を発生することは
ない。しかも、前記排水ライン５の開口部１１は、前記
給水タンク６の給水の最高水位よりも上方の位置で下方
に向いているため、蒸気が排出されても、この蒸気が前
記給水タンク６内の給水中で気泡となり騒音が生じるの
を防止できる。

【００２４】ここで、前記蒸気滅菌器１４の運転は、以
下のように行う。まず、前記滅菌槽１５内に予め被滅菌
物を収容し密閉しておく。そして、前述のように前記第
二開閉弁１３を開いて前記蒸気ライン１２からの蒸気の
供給を開始した後、前記滅菌槽１５内の温度が所定の温
度となれば、前記第三開閉弁１８を開とし、前記滅菌槽
１５内で凝縮したドレンを前記ドレンライン１６から排
出する。ここで、前記ドレンライン１６から排出される
ドレンは、前記第二熱交換器１９により、前記給水タン
ク６内の給水と熱交換し、冷却される。そのため、この
ドレンがフラッシュ蒸気になることはなく、前記給水タ
ンク６内に戻される。そして、前記滅菌槽１５内の温度
を一定に保つように前記第二開閉弁１３および第三開閉
弁１８を適宜開閉する。そして、前記滅菌槽１５内を所
定の温度に保った状態で所定時間この状態を維持し、滅
菌を行う。

【００２５】つぎに、前記第二開閉弁１３を閉じて蒸気
の供給を停止する。前記第三開閉弁１８を開き、前記空
気ポンプ２３を作動させるとともに前記第四開閉弁２４
を開いて前記空気フィルタ２２で濾過した清浄空気を前
記滅菌槽１５内に送り込む。そして一定時間経過後、前
記空気ポンプ２３を停止させるとともに前記第四開閉弁
２４を閉じる。この後、前記滅菌槽１５から被滅菌物を
取り出し、一連の滅菌操作を完了する。

【００２６】ここで、前述のような蒸気滅菌器１４は、
確実な滅菌と、安定した動作が要求されるものである。
そして、この発明の運転方法は、煩雑な給水の管理を行
うこと無く、長期にわたって前記蒸気発生器１内の缶水
の濃縮を抑制し、前記電気ヒータ３の断線などの不具合
を効果的に抑制し、前記蒸気発生器１を長期にわたって
安定して使用することができるものである。さらに、缶
水の濃縮を長期にわたって抑制できるため、缶水の濃縮
に起因するキャリーオーバーの発生を防止できることに
なり、前記蒸気発生器１からの蒸気の質を高めることが
できるものである。したがって、この発明の運転方法
は、このような蒸気滅菌器１４に用いられる蒸気発生器
の運転方法として好適である。

【００２７】さらに、前記蒸気滅菌器１４が、移動式あ
るいは卓上型の蒸気滅菌器のように前記蒸気発生器１や
前記給水タンク６を一体的に組み込んで構成したもので
は、前記給水タンク６も小容量となってしまうため、缶
水の濃縮の抑制は深刻な問題となる。しかし、この発明
によれば、前記給水タンク６が小容量であっても、缶水
の濃縮を効果的に抑制できるため、このような蒸気滅菌
器において、とくに好適である。

【００２８】ところで、前記蒸気滅菌器１４において滅
菌終了後に被滅菌物を前記滅菌槽１５から取り出す際
に、僅かな蒸気が大気中に放出されたり、また、僅かな
湿り気として被滅菌物に付着して取り出される。一方、
前記給水タンク６には、所定の水位を維持するように給
水されるので、このような運転を長期間継続すると、前
記給水タンク６内の給水が濃縮していく。そこで、一定
期間ごとに前記排出管２５から前記給水タンク６内の給
水を排出し、新規に給水することにより、前記給水タン
ク６内の給水を入れ換えて、給水の濃縮を抑制すること
ができる。また、この給水の入れ換えに際して、前記給
水タンク６内には、前記蒸気発生器１内の缶水が戻され
ているため、前記蒸気発生器１内の缶水を含めて給水を
確実に入れ替えることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、蒸気発生器の運転後、この蒸気発生器内の缶水を給
水タンク内に戻すようにしたから、前記缶水の濃縮を抑
制できるため、前記蒸気発生器内でのスケールの付着を
抑制でき、缶体や電気ヒータの過熱による破損を抑制す
ることができる。さらに、この発明によれば、缶水の濃
縮に起因するキャリーオーバーの発生を防止でき、前記
蒸気発生器からの蒸気の質を高めることができる。しか
も、この発明によれば、煩雑な給水の管理を行うこと無
く、長期にわたって前記蒸気発生器内の缶水の濃縮を抑
制できるため、以上の効果も長期にわたって得ることが
できる。さらに、前記蒸気発生器から前記給水タンク内
へ缶水を戻す際には、前記蒸気発生器の内圧や水頭圧差
を利用して行うため、特別な構成が不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ 蒸気発生器 ３ 電気ヒータ ６ 給水タンク １０ 第一熱交換器 １４ 蒸気滅菌器（蒸気使用機器）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気発生器１の運転終了後、前記蒸気発
   生器１内の缶水を給水タンク６内に戻すようにしたこと
   を特徴とする蒸気発生器の運転方法。
2. 【請求項２】 前記蒸気発生器１内の圧力を利用して前
   記蒸気発生器１内の缶水を前記給水タンク６内に戻すよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生器
   の運転方法。
3. 【請求項３】 前記蒸気発生器１と前記給水タンク６と
   の水頭圧差を利用して前記蒸気発生器１内の缶水を前記
   給水タンク６内に戻すようにしたことを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の蒸気発生器の運転方法。
4. 【請求項４】 前記蒸気発生器１内の缶水を、冷却しな
   がら前記給水タンク６内に戻すようにしたことを特徴と
   する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の蒸気発生
   器の運転方法。
5. 【請求項５】 前記蒸気発生器１が、電気ヒータ３を備
   えた電気加熱式の蒸気発生器であることを特徴とする請
   求項１乃至請求項４のいずれかに記載の蒸気発生器の運
   転方法。
6. 【請求項６】 前記蒸気発生器１からの蒸気を使用する
   機器１４が蒸気滅菌器であることを特徴とする請求項１
   乃至請求項５のいずれかに記載の蒸気発生器の運転方
   法。