JPH1136822A

JPH1136822A - 混合媒体用凝縮器

Info

Publication number: JPH1136822A
Application number: JP9192295A
Authority: JP
Inventors: Shunji Kono; 俊二河野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-02-09
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: JP3059123B2

Abstract

(57)【要約】【課題】多成分混合媒体を効果的に凝縮させる混合媒体
用凝縮器を提供する。【解決手段】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、多成分
混合媒体の蒸気を凝縮させる蒸気凝縮部２、この蒸気凝
縮部２で生成された凝縮液および未凝縮の蒸気を整流さ
せる整流部４、この整流部４で整流された凝縮液および
未凝縮の蒸気を凝縮させて凝縮液を生成する増速凝縮部
３、この増速凝縮部３で生成した凝縮液を貯める凝縮液
貯め部１５とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、混合媒体用凝縮器
に係り、特に多成分混合媒体を効果的に凝縮させるよう
に図った混合媒体用凝縮器に関する。

【０００２】

【従来の技術】多成分流体を作動流体として使用するプ
ラントには、吸収式冷凍機プラント、吸収式ヒートポン
ププラント、圧縮式ヒートポンププラントなどがあり、
これらプラントに適用する多成分作動流体として臭化リ
チウム水溶液、アンモニア水溶液、フロン系混合物があ
る。

【０００３】また、最近、発電プラントでも作動流体に
多成分混合流体を適用する開発が行われており、その
際、多成分混合流体を凝縮させるとき、例えば化学プラ
ントに適用されている蒸留・吸収のプロセスをそのまま
取り入れた高効率熱サイクルが検討されている。特に、
多成分混合流体の凝縮は、熱サイクルを高効率にさせる
重要な因子の一つになっている。

【０００４】従来、多成分混合流体を凝縮させる熱交換
器には、例えば特公平６−６０７７３号公報に見られる
ように、器内に鉛直に収容した伝熱管の吸収溶液流下阻
止部の外周に切欠を形成したものや、例えば特許第２５
１３９４９号公報に見られるように、凝縮器の出口側に
吸収器を設け、低濃度低沸点媒体に未凝縮低沸点成分ガ
スを吸収させるものがある。

【０００５】これらの発明は、ともに未凝縮の多成分混
合流体を如何にして凝縮させるかの工夫を図ったもので
あり、凝縮器の熱効率向上に寄与している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の発明は、とも
に、未凝縮の他成分流体を、凝縮化させる点に優れた特
長を備えているが、多成分混合流体の蒸気を凝縮させる
にあたり、凝縮プロセス特有の現象を踏まえ、その解決
手段を講じている訳ではない。多成分混合流体は、本
来、その蒸気と凝縮液とが温度・濃度を平衡状態に保ち
つつ、凝縮させる必要があるのに対し、上述の発明では
この点、何らの考察・言及もなく、設計値通りの凝縮能
力を発揮させることが難しい。

【０００７】例えば、２成分混合流体の蒸気を圧力一定
の下で凝縮させる場合、その気液状態は、図８で示す気
液平衡線図にも見られるように、蒸気（気相）と液（液
相）とが同一温度（平衡状態）のとき、蒸気の成分比
（モル分率）と液の成分比（モル分率）とが異なってい
る。また、凝縮開始の温度Ｔｖ（露点温度）と凝縮完了
の温度Ｔｃ（沸点温度）とは異なっており、凝縮が進む
に連れて露点温度から沸点温度に移行している。さら
に、２成分流体の凝縮化が進むと、液の占める比率が増
加するのに対し、蒸気の占める比率が低くなり、最終、
２成分混合流体が沸点温度曲線に至ると、液だけの完全
凝縮になる。

【０００８】このように、２成分混合流体が蒸気から液
に相変化する場合、注意しなければならない技術的事項
は、一度、蒸気の凝縮を開始させたならば、その凝縮液
を連続して行わせることが必要であって、例えば凝縮過
程中に、容器内にバッフルが設置されているために凝縮
液が断たれると、バッフルの隣りの伝熱部分での凝縮が
新たに開始されることになり、新たな凝縮を度々繰り返
すと、図８で示した気液平衡線図中、バッフルがない場
合の蒸気および液との各成分比と新たに凝縮を開始した
蒸気および液との各成分比とを同一温度で比較したと
き、新たに凝縮を開始した方が液への凝縮化が遅れる問
題点が出る。すなわち、図８中、温度Ｔｖの点Ａ₁で凝
縮を開始し、温度Ｔ_Aの点Ｂ₁まで凝縮を継続させてい
ると、そのときの蒸気（Ｙ）の低沸点成分比（低沸点と
は２成分流体のうち沸点の低い流体）はＬ_Aであり、液
（Ｘ）の低沸点成分はＶ_Aになっている。この時点でバ
ッフルにより凝縮液が断たれると、バッフルの隣りの伝
熱部分では、点Ｃ₁で凝縮が開始されるのと同じことに
なり、凝縮が度々繰り返されると、本来、設計温度Ｔｃ
で凝縮を完了させるべきところ、温度Ｔ_ACまでずれ込む
問題点があった。

【０００９】凝縮完了温度Ｔ_ACが設計温度Ｔｃよりも下
廻ると、発電プラントでは、多成分混合流体を凝縮させ
ると冷却水との間で温度差を確保するために、図８で示
した気液平衡線図の沸点温度曲線および露点温度曲線を
図示の位置よりも上方に移動させなければならず、その
結果、タービン排気圧力が上昇し、タービン出力が設計
値よりも大幅に下廻る不具合・不都合が出る。

【００１０】このような不具合・不都合を避けるには、
凝縮器内の上流側から下流側まで連続一貫して凝縮を継
続させることが重要である。

【００１１】また、多成分混合流体が凝縮完了したから
といって、そのまま放置しておくと、外部から熱が侵入
し、その液の再蒸発のおそれがあるので、この点も対策
を講じる必要がある。

【００１２】また、多成分混合流体の凝縮中、その蒸気
と液とは全体として同一方向に流れるが、蒸気が多い領
域では蒸気流速が高くなり過ぎて圧力損失を招き、また
蒸気の少ない領域では蒸気の流れが悪くなり、この液と
蒸気との接触する割合が少なくなって凝縮しにくくなる
点も検討する必要がある。

【００１３】さらにまた、上述したように、凝縮完了後
の液への外部からの侵入熱により発生して再蒸発した蒸
気が、最終、凝縮領域に逆流すると、気液平衡状態がず
れて完全凝縮温度が低下し、多成分混合流体がますます
凝縮しにくくなるので、この点も対策を講ずる必要があ
る。

【００１４】このように、混合媒体用凝縮器を設計する
にあたり、必然的に考慮しなければならない技術的事項
があるにも拘らず、上述した発明ではこのような点を考
察することなく、未凝縮の多成分混合流体を凝縮させる
だけにとどまっており、設計値通りの凝縮性能を発揮さ
せるにはまだ多く問題点がクリアされていなかった。た
だ、最近になって、上述の必然的に考慮しなければなら
ない技術事項に若干触れる考察として、例えば実公平７
−４４５２号公報が公表されているが、その対策も凝縮
器内に生成されるガスを抽出する程度のものであり、凝
縮性能を従来よりも飛躍的に向上させるには至っていな
い。

【００１５】本発明は、このような技術的背景に基づい
てなされたもので、一つの容器内で多成分混合媒体の凝
縮領域を異ならしめるとともに、異なった凝縮領域相互
間を媒体の凝縮が跡切れないようにさせる一方、凝縮領
域の切替部において、そのすぐ上流側よりも下流側の媒
体の流速を高め、凝縮性能の飛躍的向上を図った混合媒
体用凝縮器を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る混合媒体用
凝縮器は、上述の目的を達成するために、請求項１に記
載したように、胴体部内の上流側に設置され、多成分混
合媒体の蒸気を凝縮させる蒸気凝縮部と、上記胴体部内
の中間部分に設置され、上記蒸気凝縮部で生成された凝
縮液および未凝縮の蒸気を整流させる整流部と、上記胴
体部内の下流側に設置され、上記整流部で整流された凝
縮液の表面に未凝縮の蒸気を凝縮させて凝縮液を生成す
る増速凝縮部と、この増速凝縮部で生成した凝縮液を貯
める凝縮液貯め部とを備えたものである。

【００１７】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項２に記載したように、蒸
気凝縮部は、その冷却伝熱部を円管で形成し、円管内に
多成分混合媒体の蒸気を流し、円管外に冷却水を流す構
成にしたものである。

【００１８】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項３に記載したように、整
流部は、網目状および多孔板のいずれかであることを特
徴とするものである。

【００１９】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項４に記載したように、増
速凝縮部は、その冷却伝熱部を円管で形成し、円管内に
凝縮液および未凝縮の蒸気を流し、円管外に冷却水を流
す構成にしたものである。

【００２０】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項５に記載したように、増
速凝縮部の円管は、胴体部内の上流側に設置した蒸気凝
縮部の円管よりも開口面積を小さくし、かつその表面周
面積を大きく設定したものである。

【００２１】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項６に記載したように、胴
体部内の下流側に設置した増速凝縮部は、その上流側に
設置した蒸気凝縮部で凝縮される多成分混合媒体の全流
入蒸気量に対し、１０％〜２０％の未凝縮の蒸気量にな
った位置に設置したものである。

【００２２】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項７に記載したように、凝
縮液貯め部は、急速凝縮部の出口側を凝縮液で充満させ
る構成にしたものである。

【００２３】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項８に記載したように、増
速凝縮部は、その冷却伝熱部を逆Ｕ字状の円管で形成
し、円管内に冷却水を流し、円管外に整流部からの凝縮
液および未凝縮の蒸気を流す構成にしたものである。

【００２４】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項９に記載したように、増
速凝縮部は、その冷却伝熱部をプレートで形成し、プレ
ートを境に一方を冷却水の通路に、他方の隣りを凝縮液
および未凝縮の通路に形成するとともに、各通路にフィ
ンを備えたものである。

【００２５】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項１０に記載したように、
プレートは、平板状であることを特徴とするものであ
る。

【００２６】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項１１に記載したように、
増速凝縮部は、その冷却伝熱部をスパイラル状の円管で
形成し、円管内に冷却水を流し、円管外に整流部からの
凝縮液および未凝縮の蒸気を流す構成にするとともに、
上記円管に冷却水を給排させるヘッダを備えたものであ
る。

【００２７】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項１２に記載したように、
増速凝縮部は、蒸気凝縮部の冷却伝熱部に形成した円管
内に挿通させた冷却水往路管と、この冷却水往路管内に
挿通させた冷却水復路管と、上記円管内に設けられ、上
記冷却水往路管を支持し、かつ凝縮液および未凝縮の蒸
気を上記冷却管の外表面に沿うように分配させる分配部
材とを備えたものである。

【００２８】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項１３に記載したように、
冷却水往路管は、その上流側を開口させ、その下流側を
閉鎖させる構成にしたものである。

【００２９】本発明に係る混合媒体用凝縮器は、上述の
目的を達成するために、請求項１４に記載したように、
冷却水復路管は、その上流側および下流側をともに開口
させる構成にしたものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る混合媒体用凝
縮器の実施の形態を、図面および図中の符号を引用して
説明する。

【００３１】図１は、本発明に係る混合媒体用凝縮器の
実施形態を示す概略縦断面図である。

【００３２】本実施形態に係る混合媒体用凝縮器は、一
つの断面筒状の胴体部１に、多成分混合媒体ＭＦの蒸気
を凝縮させる蒸気凝縮部２と、蒸気凝縮部２で凝縮・未
凝縮の多成分混合媒体を再び凝縮させる増速凝縮部３
と、蒸気凝縮部２と増速凝縮部３とに間に介装する整流
部４と、増速凝縮部３で生成した凝縮液を貯える凝縮液
貯め部１５とを備える構成になっている。

【００３３】蒸気凝縮部２を収容する胴体部１は、その
一側に冷却水ＣＷを器内に案内する入口５と、その他側
に冷却水ＣＷを器外に流出させる出口６と、その端部に
多成分混合媒体ＭＦの蒸気を器内に案内する媒体入口７
とを備えている。

【００３４】また、蒸気凝縮部２は、円管で形成した冷
却伝熱部８を備えるとともに、冷却水ＣＷを水密的にシ
ールし、冷却伝熱部８を支持するサポート９を備えた構
成になっている。

【００３５】一方、増速凝縮部３を収容する胴体部１
は、その一側に冷却水ＣＷを器内に案内する入口１０
と、その他側に冷却水ＣＷを器外に流出させる出口１１
と、その端部に多成分混合媒体ＭＦの凝縮液を器外に流
出させる媒体出口１２とを備えている。

【００３６】また、増速凝縮部３は、円管で形成した冷
却伝熱部１３を備えるとともに、冷却水ＣＷを水密的に
シールし、冷却伝熱部１３を支持するサポート１４を備
えた構成になっている。

【００３７】増速凝縮部３の冷却伝熱部１３は、一本一
本の円管の口径を、蒸気凝縮部２の冷却伝熱部８のそれ
に較べ相対的に小さく形成するとともに、トータル開口
面積を蒸気凝縮部２の冷却伝熱部８のそれに較べ相対的
に小さくなるようにする一方、トータル表面周面積を蒸
気凝縮部２の冷却伝熱部８のそれに較べ大きくなるよう
に円管の本数を設定している。

【００３８】また、増速凝縮部３の蒸気凝縮部２に対す
る位置関係では、蒸気凝縮部２に流入する多成分混合媒
体ＭＦの蒸気流量をＱとするとき、その蒸気流量Ｑが蒸
気凝縮部２で凝縮され、残った未凝縮の蒸気流量をＱ₁
となったときのＱ₁／Ｑ＝１０％〜２０％の位置に設定
している。

【００３９】このように、一つの胴体部１に収容される
増速凝縮部３の位置を、蒸気凝縮部２に対し、Ｑ₁／Ｑ
＝１０％〜２０％になる位置に設置すると、増速凝縮部
３に流入する未凝縮の多成分混合媒体ＭＦは、圧力損失
が低くなり、凝縮熱伝達性能も向上することがモデル試
験から認められた。

【００４０】他方、蒸気凝縮部２と増速凝縮部３との間
に介装する整流部４は、メッシュの細かい網目状または
多孔板で構成している。

【００４１】次に作用を説明する。

【００４２】本実施形態に係る混合媒体用凝縮器は、多
成分混合媒体ＭＦを蒸気凝縮部２と増速凝縮部３とで連
続的に凝縮させるようになっている。

【００４３】まず、胴体部１の媒体入口７から流入した
多成分混合媒体ＭＦの蒸気は、蒸気凝縮部２の冷却伝熱
部８で胴体部１の入口５から供給されてた冷却水ＣＷと
熱交換し、凝縮される。このとき、冷却伝熱部８は、そ
の口径が比較的大きく、開口断面積を大きく確保してい
るので、多成分混合媒体ＭＦの蒸気が多量に流れても圧
力損失を低く抑えることができる。

【００４４】多成分混合媒体ＭＦの蒸気は、冷却伝熱部
８に沿って流れる際、冷却水ＣＷにより凝縮され、凝縮
液膜を生成する。この凝縮液膜は、冷却伝熱部８に沿っ
て流れる間に、未凝縮の蒸気を誘引して、新たな凝縮液
膜を生成する。その際、先に凝縮した凝縮液膜の低沸点
成分（モル分率）は、図８で示した気液平衡線図に示す
ように、低くなっているので、その凝縮液膜に接する未
凝縮の蒸気との界面における平衡温度を高く維持するこ
とができる。つまり、凝縮液膜は、冷却伝熱部８との間
で高い温度差を維持することができるので、良好な熱伝
達を促進することができ、比較的少ない冷却伝熱面積で
より多くの蒸気を凝縮させることができる。

【００４５】蒸気凝縮部２は、その冷却伝熱部８で多成
分混合媒体ＭＦの蒸気を、次々に凝縮液に生成し、未凝
縮である蒸気の流量が当初の流量の１０％〜２０％にな
ると、増速凝縮部３に移行させる。この場合、蒸気凝縮
部２はその出口側に整流部４を設置し、凝縮液の生成を
跡切れないようにしている。整流部４は、蒸気凝縮部２
で生成された凝縮液および未凝縮の蒸気を霧状にして増
速凝縮部３に供給する。

【００４６】増速凝縮部３は、その冷却伝熱部１３を、
蒸気凝縮部２のそれに較べその開口断面積を小さく、ま
たその外表面周面積を大きくしているので、霧状の凝縮
液および未凝縮の蒸気を増速させることができ、これに
伴って乱流効果による凝縮熱伝達を良好に促進させるこ
とができるとともに、胴体部１の入口１０から供給され
た冷却水ＣＷが表面周面積の大きい冷却伝熱部１３に接
しているので、未凝縮の蒸気をより一層早く、完全凝縮
液化を図ることができる。

【００４７】このようにして生成された凝縮液は、凝縮
液貯め部１５に集められる。凝縮液貯め部１５は、その
自由表面を増速凝縮部３で冷却化された凝縮液で充満さ
せ、外部からの侵入熱を遮断しているのて、凝縮液化の
再蒸発を防止でき、凝縮液の圧力上昇を抑えることがで
き、タービン出力を高い状態に維持することができる。

【００４８】このように、本実施形態では、一つの胴体
部１に蒸気凝縮部２と増速凝縮部３とを収容し、蒸気凝
縮部２で多成分混合媒体ＭＦの蒸気の大部分を凝縮液に
生成し、増速凝縮部３で未凝縮の蒸気を増速化させて凝
縮液に生成し、その間に蒸気凝縮部２と増速凝縮部３と
の間に設置した整流部４で増速凝縮部への凝縮液の形成
を跡切れないようにするとともに、凝縮液貯め部１５の
自由表面を冷却化した凝縮液で充満させて外部からの侵
入熱による凝縮液の再蒸発を防止しているので、従来よ
りもより一層早い凝縮液の完全化を図ることができ、凝
縮液の再蒸発防止に伴うタービン出力の安定化を図るこ
とができる。

【００４９】図２は、本発明に係る混合媒体用凝縮器の
第２実施形態を示す概略縦断面図である。なお、第１実
施形態の構成部品と同一または対応する部分には同一符
号を付し、その重複説明を省略する。

【００５０】本実施形態は、増速凝縮部３の冷却伝熱部
１３を、逆Ｕ字状の円管に形成し、管内に冷却水ＣＷを
流し、管外で多成分混合媒体ＭＦの未凝縮の蒸気を凝縮
液に生成するものである。この場合、逆Ｕ字状の円管と
隣りの円管とのピッチを小さくし、また、未凝縮の蒸気
と接する表面周面積を蒸気凝縮部２のそれと較べて大き
くし、整流部４から霧状に流出する凝縮液および蒸気を
円管相互間の隙間を通過させる際、増速させるようにな
っている。

【００５１】したがって、本実施形態では、第１実施形
態と同様に、増速凝縮部３で未凝縮の蒸気をより一層早
く、完全凝縮液化を図ることができる。

【００５２】図３は、本発明に係る混合媒体用凝縮器の
第３実施形態を示す概略縦断面図である。なお、第１実
施形態の構成部品と同一または対応する部分には同一符
号を付してある。

【００５３】本実施形態は、増速凝縮部３の冷却伝熱部
１３を、平板状のプレートで形成し、プレートを一定の
ピッチを置いて冷却水ＣＷの通路と凝縮液および未凝縮
の蒸気の通路とに形成し、各通路にフィンを設けたもの
である。この場合、凝縮液および未凝縮の蒸気の通路開
口面積は、冷却水ＣＷの通路のそれに較べて小さくし、
凝縮液および未凝縮の蒸気の増速化を図っている。な
お、他の構成は、第１実施形態の構成と同一なので、説
明を省略する。

【００５４】このように、本実施形態では、冷却伝熱部
１３を平板状のプレートで形成し、各プレートで形成す
る通路にフィンを設け、凝縮液および未凝縮の蒸気の増
速化に加えてフィンによる撹拌化を重ね合せたので、未
凝縮の蒸気の完全凝縮化を確実に図ることができる。

【００５５】図４は、本発明に係る混合媒体用凝縮器の
第４実施形態を示す概略縦断面図である。なお、第１実
施形態の構成部品と同一または対応する部分には同一符
号を付してある。

【００５６】本実施形態は、増速凝縮部３の冷却伝熱部
１３を、スパイラル状の円管に形成するとともに、図５
に示すように、冷却水ＣＷの入口１０および出口１１を
ボックス状のヘッダ１６に形成し、スパイラル状の円管
内に冷却水を、その管外表面に凝縮液および未凝縮の蒸
気を接触させるものである。

【００５７】本実施形態では、冷却伝熱部を、スパイラ
ル状の円管にして凝縮液および未凝縮の蒸気が接触する
ぬれふち長さを大きくし、また冷却水ＣＷの入口１０、
出口１１をヘッダ１６にして冷却水ＣＷの給排を大きく
したから、冷却水の未凝縮の蒸気への凝縮液促進化に有
利になる。

【００５８】図６は、本発明に係る混合媒体用凝縮器の
第５実施形態を示す概略縦断面図である。なお、第１実
施形態の構成部品と同一または対応する部分には同一符
号を付してある。

【００５９】本実施形態は、蒸気凝縮部２の冷却伝熱部
８に冷却水往路管１７を挿通させ、さらに冷却水往路管
１７に冷却水復路管８を挿通させた、いわゆる三重管の
構造にしたものである。この三重管の構造は、図７に示
すように、サポート９で支持された冷却伝熱部８と、冷
却伝熱部８に挿通し、多成分混合媒体ＭＦの凝縮液およ
び未凝縮の蒸気を分配する分配部材１９とサポート１４
とで支持され、その上流側を開口し、その下流側を閉鎖
した冷却水往路管１７と、この冷却水往路管１７に挿通
し、サポート１４で支持され、両端を開口させた冷却水
復路管１８を備えている。つまり、冷却水往路管１７
は、その外側表面を、図１で示した増速凝縮部３として
活用できるように図ったものである。

【００６０】このような三重管構造において、冷却伝熱
部８で生成された多成分混合媒体ＭＦの凝縮液および未
凝縮の蒸気は、分配部材１９で冷却水往路管１７の外表
面に沿うように分配され、その速度を増し、この間、胴
体部１の入口１０から供給された冷却水ＣＷで凝縮さ
れ、完全凝縮液化が図られる。未凝縮の蒸気を凝縮化し
た冷却水ＣＷは、冷却水往路管１７から反転し、冷却水
復路管１８を介して系外に流出する。

【００６１】本実施形態では、凝縮液および未凝縮の蒸
気が接触する冷却水往路管１７の外表面のぬれふち長さ
を大きくしたので、冷却水の未凝縮の蒸気への凝縮液促
進化に寄与する。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明に係る混合媒
体用凝縮器は、蒸気凝縮部と増速凝縮部とを備え、蒸気
凝縮部で凝縮液にできなかった多成分混合媒体の蒸気を
増速凝縮部で増速させて凝縮液化させたので、多成分混
合媒体の蒸気を確実に凝縮液にすることができ、多成分
混合媒体の蒸気のエネルギを効果的にタービンに回収さ
せることができる。

【００６３】また、本発明に係る混合媒体用凝縮器は、
蒸気凝縮部と増速凝縮部との間に整流部を備え、蒸気凝
縮部で凝縮した多成分混合媒体液を跡切れさせることが
なく継続して増速凝縮部に移行させたので、低沸点成分
の沸点温度を安定に維持でき、タービン出力を高い状態
に維持することができる。

【００６４】また、本発明に係る混合媒体用凝縮器は、
凝縮液貯め部の自由表面を、増速凝縮部で生成し、冷却
化した凝縮液により充満させ、この冷却凝縮液により外
部からの侵入熱による凝縮液の再蒸発の防止を図ってい
るので、増速凝縮部での気液界面の平衡状態のずれによ
る圧力の上昇に伴う凝縮性能低下を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る混合媒体用凝縮器の第１実施形態
を示す概略縦断面図。

【図２】本発明に係る混合媒体用凝縮器の第２実施形態
を示す概略縦断面図。

【図３】本発明に係る混合媒体用凝縮器の第３実施形態
を示す概略縦断面図。

【図４】本発明に係る混合媒体用凝縮器の第４実施形態
を示す概略縦断面図。

【図５】図４のＡ−Ａ矢視切断断面図。

【図６】本発明に係る混合媒体用凝縮器の第５実施形態
を示す概略縦断面図。

【図７】図６のＢ部の部分拡大図。

【図８】非共沸点２成分媒体の露点温度曲線・沸点温度
曲線を示す気液平衡線図。

【符号の説明】

１胴体部２蒸気凝縮部３増速凝縮部４整流部５入口６出口７媒体入口８冷却伝熱部９サポート１０入口１１出口１２媒体出口１３冷却伝熱部１４サポート１５凝縮液貯め部１６ヘッダ１７冷却水往路管１８冷却水復路管１９分配部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】胴体部内の上流側に設置され、多成分混
合媒体の蒸気を凝縮させる蒸気凝縮部と、上記胴体部内
の中間部分に設置され、上記蒸気凝縮部で生成された凝
縮液および未凝縮の蒸気を整流させる整流部と、上記胴
体部内の下流側に設置され、上記整流部で整流された凝
縮液の表面に未凝縮の蒸気を凝縮させて凝縮液を生成す
る増速凝縮部と、この増速凝縮部で生成した凝縮液を貯
める凝縮液貯め部とを備えたことを特徴とする混合媒体
用凝縮器。
【請求項２】蒸気凝縮部は、その冷却伝熱部を円管で
形成し、円管内に多成分混合媒体の蒸気を流し、円管外
に冷却水を流す構成にしたことを特徴とする請求項１記
載の混合媒体用凝縮器。
【請求項３】整流部は、網目状および多孔板のいずれ
かであることを特徴とする請求項１記載の混合媒体用凝
縮器。
【請求項４】増速凝縮部は、その冷却伝熱部を円管で
形成し、円管内に凝縮液および未凝縮の蒸気を流し、円
管外に冷却水を流す構成にしたことを特徴とする請求項
１記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項５】増速凝縮部の円管は、胴体部内の上流側
に設置した蒸気凝縮部の円管よりも開口面積を小さく
し、かつその表面周面積を大きく設定したことを特徴と
する請求項１または４記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項６】胴体部内の下流側に設置した増速凝縮部
は、その上流側に設置した蒸気凝縮部で凝縮される多成
分混合媒体の全流入蒸気量に対し、１０％〜２０％の未
凝縮の蒸気量になった位置に設置したことを特徴とする
請求項１記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項７】凝縮液貯め部は、増速凝縮部の出口側を
凝縮液で充満させる構成にしたことを特徴とする請求項
１記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項８】増速凝縮部は、その冷却伝熱部を逆Ｕ字
状の円管で形成し、円管内に冷却水を流し、円管外に整
流部からの凝縮液および未凝縮の蒸気を流す構成にした
ことを特徴とする請求項１記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項９】増速凝縮部は、その冷却伝熱部をプレー
トで形成し、プレートを境に一方を冷却水の通路に、他
方の隣りを凝縮液および未凝縮の通路に形成するととも
に、各通路にフィンを備えたことを特徴とする請求項１
記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項１０】プレートは、平板状であることを特徴
とする請求項９記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項１１】増速凝縮部は、その冷却伝熱部をスパ
イラル状の円管で形成し、円管内に冷却水を流し、円管
外に整流部からの凝縮液および未凝縮の蒸気を流す構成
にするとともに、上記円管に冷却水を給排させるヘッダ
を備えたことを特徴とする請求項１記載の混合媒体用凝
縮器。
【請求項１２】増速凝縮部は、蒸気凝縮部の冷却伝熱
部に形成した円管内に挿通させた冷却水往路管と、この
冷却水往路管内に挿通させた冷却水復路管と、上記円管
内に設けられ、上記冷却水往路管を支持し、かつ凝縮液
および未凝縮の蒸気を上記冷却管の外表面に沿うように
分配させる分配部材とを備えたことを特徴とする請求項
１記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項１３】冷却水往路管は、その上流側を開口さ
せ、その下流側を閉鎖させる構成にしたことを特徴とす
る請求項１２記載の混合媒体用凝縮器。
【請求項１４】冷却水復路管は、その上流側および下
流側をともに開口させる構成にしたことを特徴とする請
求項１２記載の混合媒体用凝縮器。