JPS60108602A - 電気式蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力槽の中で少なくとも２個のトレイが少な
くとも１つの実質的に垂直な軸心に沿って上下に設置さ
れ、それらトレイの内の１つ置きのトレイが該圧力槽の
壁から電気的に絶縁され且つ電力供給部に接続され、そ
れら１つ置きのトレイの隣りのトレイは該圧力槽壁に電
気接続され、該圧力槽の水溜めから水を最上側のトレイ
へ汲上げるためのポンプ装置が備えられ、該トレイはそ
れぞれ溢流部を有し、それぞれの上側のトレイから水が
該溢流部を超えてフィルム状態で下側のトレイへ落下し
、そして最下側のトレイから該圧力槽水溜めに還流する
如き構成を備える磁気式スチームまたは蒸気発生装置に
関する。

このような型式の蒸気発生装置では、溢流部を超えて胤
れる水のフィルムの断、面積によって装置のアウトノッ
トが決められる。しかしその水フィルムの厚さが過大に
なると水の飛沫が生じて装置の機能が損われることにな
るので、水フィルムの厚さは自ずから限定される。

そこで本発明の目的は、水飛沫を生じることな〈従来の
蒸気発生装置より水フィルムの厚さを大きくでき、また
単位アウトプット当りの製造コストを低くできるような
前記型式の磁気式スチームまたは蒸気発生装置を提供す
ることにある。

このために本発明によれば、各トレイがこれの中の水と
接する少なくとも１つの実質的に水平な平らな消波要素
を備え、少なくとも１つの実質的に垂直な水及び蒸気透
過性の消波壁が各トレイの溢流部の上流側に設けられて
該溢流部より下方のレベル平面から該溢流部より上方の
レベル平面の所まで延在し、そして実質的に垂直な水不
透過性の遮へい壁が各トレイの溢流部の下流側に設けら
れて該溢流部より下方のレベル平面から該溢流部より上
方のレベル平面の所まで延在し、該遮へい壁はこれと該
トレイとの間に間隙を作るように設置面され、該間隙は
これの水平方向の幅が、該トレイから流出する水フィル
ムの予想される最大厚さよりも広いものとされる如く構
成される。

上記平らな消波要素はトレイ内の水の波立ち等を抑える
ように水を鎮静し、そして消波壁は溢流部へ流れていく
水を鎮静するだけでなく、この水を充分に溢流部に沿っ
て分配する。遮へい壁は水の飛沫の有害な作用を防止す
る。

水が最上側トレイの最下個所に供給されるような場合に
は、本発明によれば消波要素によって作られる抵抗が水
の中の圧力を均等にし、また最上側トレイにおいて水か
らの脱気を行わせるので、蒸気発生装置の操作は著しく
改善される。

本発明の他の長所は、その単純性、元の構造を変えるこ
となく現存の４気式蒸気発生装置に適用できること、普
通の材料を使って安価に製造できること、及び様々な設
計の融通性にある。

特許請求の範囲第２項は、非常に有効であるだけでなく
、価格を安くできる本発明の実施例の特徴を示すもので
ある。同じことが、特許請求の範囲第６項の実施例につ
いてもいえる。

特許請求の範囲第４項に記載のような、遮へい壁をトレ
イに取付ける構成は、本発明の非常に簡単な実施例を形
成するものである。

特許請求の範囲第５項の消波要素と消波壁との結合は、
トレイにおける溶接シームの数を少なくし、従って強度
を高める。

特許請求の範囲第６項と第７項の実施例は、本発明の有
効性を最大にする。

非常に大型の蒸気発生装置、あるいはトレイの近傍に体
積の大きい要素が追加されるような蒸気発生装置の場合
、特許請求の範囲第８項から第１０項までの実４例は有
利である。

特許請求の範囲第１１項の実ｌ池例は、トレイの内部区
域の清掃とオーバーホール、及び蒸気発生装置の据付け
の際の、トレイ内部への接近可能性を良くする。

図面を参照する以下の記述で本発明の好適な実施例を説
明する。

第１図と第２図に示されるように、磁気式スチームまた
は蒸気発生装置１は円筒形の圧力４１２を備える。この
圧力槽２はこれの軸心を垂直にしてＶ置される。圧力槽
２は外方へ湾曲した両端部、即ち頂端部７０と底端部７
１を有し、また４個の脚２′を備えている。圧力槽２は
三角形に配置される６個の実質的に垂直な上昇パイプ３
を収容する。

これら上昇パイプ３はこれの底部において、圧力［Ｆ２
内に収容された分配タンク２１に緘封状態に溶接され、
このタンク２１内と連通ずる。タンク２１は平らな両端
部を有する短かい円筒の形をもち、そして槽底端部７１
に６個の管状支持２２によって取付けられる。これら支
持２２はタンク２１と端部７１との双方に堅く溶接され
る６各上昇パイゾ３の中に調節弁２３が備えられる。

また底端部７１にラジアルポンプ２０が備えられ、この
ポンプの吸入口は圧力槽２の内部と連通し、そして吐出
口はタンク２１の内部と連通ずる。

ポンプ２０はシート金属の台２０′によって低端部７１
に堅く溶接される。ポンプロータの回転中心は水平に胤
かれ、そしてロータ軸（図示せず）の一方の端部が圧力
槽２の壁を貫辿して外へ延出する。その貫通部は周知の
ようにして緘封される。

各上昇パイプ３の頂端部は逆円錐台形のトｌ−イ部′！
Ａ４に結合される。このトレイ部材４はこれの底部のよ
り小さい方の円形セクションの縁部に沿って、上昇バイ
ア°３に緘封状態に浴接される。トレイ４の頂部の自由
縁部は外方へ湾曲し、水平な溢流部γを形成する。各上
昇パイプ３の高さのほぼ中央の所にリング６１が取付け
られ、そして上昇パイプ３を取巻く環状のトレイ６が６
個の半径方向ウニゾロ２によってそのリング６１に固定
される。各環状トレイ６は水平にしたＳ字形の断面を有
し、そしてその湾曲した外縁部は水平な溢流部９を形成
する。この湾曲外縁部９の形状と寸法はトレイ４の溢流
部７のそれと同じである。環状トレイ６の内縁部は、溢
流部９より高いレベルの所まで垂直に延びる。

トレイ４と環状トレイ６との間、及びこの環状トレイ６
と分配タンク２１との間のほぼ真中にそれぞれ、各上昇
パイプ３を取巻く環状トレイ５と５′が設置される。こ
れら環状トレイ５と５′とは同じ構造を備え、そして水
平にしたＳ字形の断面を有する。しかしこのＳ字形は、
環状トレイ６のＳ字形に対し鏡像関係になるように作ら
れるものである。各環状トレイ５と５′の湾曲した内縁
部は溢流部８と８′を形成し、そしてその外縁部は内縁
部８．８′より高いレベルの所まで垂直に延びる。環状
トレイ５．５′は半径方向ウェブ１６によって６つの垂
直支持ロッド１５に取付けられる。これら支持ロッド１
５は、絶縁＊１７と、逆Ｕ字形に折曲げられた支持プレ
ート１８とを介して、分配タンク２１に固定される。

トレイ４及び環状トレイ５．５′と６はそれぞれ消波要
素３０．３１．３２を備える。これら消波要素は多孔の
連続的なシートで作られ、そして溢流部７．８．８′、
９より下方の個所で実質的に水平にＦａｌｌされる。ト
レイ４及び環状トレイ５．５′と６はまた、実質的に垂
直な、多孔の連続的なシート金属で作られる消波壁４０
．４１．４２を備える。これら消波壁は溢流部７．８．
８′、９と実質的に平行に延在する円筒形を成している
。トレイ４と環状トレイ６においては溢ｖＩＧ　ｍ　７
．９が消波壁４０．４２を包囲し、そして環状トレイ５
と５′においては消′Ｖ壁４１が溢流部８．８′を包囲
する。消波要素３０．３１．３２と消波壁４０．４１．
４２とは両方共それぞれのトレイに堅く溶接される。

各トレイ４と各環状トレイ６は、連続的な円筒形の実質
的に垂直なシート金属の遮へい壁５０．５２によって取
囲まれる。同様に各環状トレイ５．５′は、連続的なシ
ート金属の実質的に垂直な円筒形の遮へい壁５１を取囲
む。これら遮へい壁５０．５１．５２はそれぞれ６個の
半径方向ウェブ５３．５４，５５によってそれぞれのト
レイ４及び環状トレイ５．５′と６に取付けられる。従
って各婆へい壁５０．５１．５２と、トレイ４及び環状
トレイ５．５′、６との間にはそれぞれに、非常に博い
ウェブ５３．５４．５５によってのみ中断される環状の
間隙が形成される。これら環状間１琥の水平方向の幅は
、それぞれのトレイから流出する水のフィルムの予想さ
れる最大厚さより幾分大きいものとされる。

圧力４ｖ１２の頂端部７０の実質的に中心部にＭ気出口
２４が緘封状態に溶接され、フランジによって蒸気パイ
プ（図示せず）と結合される。また頂端部７０を貫通し
て６つの電力供給ロッド１０が延びる。これらロッげ１
０は内外の絶縁ブツシュ１２．１３により「Ｂ先約に絶
縁されて圧力槽２に固定される。相（Ｒ，Ｓ、　Ｔ　）
を有する６相システムのバスパー１１が圧力槽２の外側
で各電力供給ロッド１０に接続される。圧力槽２は６相
システムの中性線に周知の態様で接続される（図示せず
）。

第１図と第２図の以上の説明から、各上昇パイプ３に２
対のトレイ、即ち、トレイ４と環状トレイ５とで成る上
側トレイ対、及び環状トレイ６と５′とで成る下側トレ
イ対が備えられることが知られよう。その各トレイ対に
おいて下側の環状トレイ５．５′は６相４力供給部に接
続されるが圧力槽からは心気的に絶縁され、そして最上
側トレイ４と環状トレイ６は圧力槽に′−蒸気に接続さ
れている。また、トレイ４と環状トレイ６の温流部７と
９は上昇パイプ３から離れた側にあり、環状トレイ５と
５′の溢υｉＬ　ｇ８と８′は上昇パイプ３に近い側に
ある。

こ（１）　スｆ−ムまたは蒸気発生装置１は下記のよう
に操作する。最初に、図示されていない水供給装置によ
って水が圧力槽２の中の支持プレート１８と絶縁物１７
との間のレベル２５の所まで充填される。蒸気発生装置
の操作中そのレベル２５は水供給装置に作用する制御装
置（図示せず）によって維持される。レベル２５より下
の水スペースは圧力槽２の水溜め１９を形成する。

水の充填後ポンプ２０が始動され、これによって水溜め
１９から水が分配タンク２１と各上昇パイプ３を経て各
トレイ４へ送られる。これらトレイ４において水は消波
要素３０と消波壁４０を透過して溢流部Ｉへ流れ、ここ
から更にトレイ４の外縁部と遮へい壁５０との間の間隙
を通過して環状トレイ５内へ流下し、この環状ｌ・レイ
５内にレベルを作る。このレベルが溢流部８の高さを超
えると、水は消波壁４１を透過し、そして遮へい壁５１
と環状トレイ５の内縁部との間の間隙を通過ｔ、てｍ状
ｈレイロに入り、ここにまたレベルを作る。このレベル
が環状トレイ６の溢流部９より高くなると水は同様にし
て環状トレイ５′に入り、そしてここから水溜め１９内
へ環流する。

この間に、ろ相電力供給部から電流が、パスパー１１と
心力供給ロッド１０とバスパー１４を通して各支持ロッ
ド１５へ送られ、ここから更にそれぞれのウェブ１６を
通して環状トレイ５．５′へ供給される。これら環状ト
レイ５．５′から電流は、水の流下するフィルムを上方
へ通ってトレイ４と環状トレイ６へ流れ、ここから上昇
パイプ３を経て圧力槽２に流れ、それから中位導体へ流
れていく。トレイ４と環状トレイ５との間、及び環状ト
レイ６と５′との間の水の自由落下高さくこれら高さは
皆実質的に同じである）、水の流量、及び水の電導率に
よって、６つの電極システムはそれぞれ成る抵抗を有す
る。これら抵抗は弁２３の調ｍｌによって相互に調節で
きる。

上記電流は圧力槽２内の水を最初加熱し、そして必要に
応じて蒸発させる。従って水の供給量と放出量を適当に
調節ずれば、蒸気を作るに要する圧力と紀和蒸気濡度を
得ることができる。こうして作られたスチームまたは蒸
気は出口２４から出ていく。

蒸気発生装置の操作が行われている間、消波要素３０．
３１．３２と消波壁４０．４１．４２とは、トレイ４及
び環状トレイ５．５′と６内の水の波立ちその他不都合
な水の動きを抑えて水面を鎮静し、流れを均等にしてそ
れらトレイ内の水の分配を良好なものにする。トレイ４
内の消波要素３０は更に、ボンダ２０によってタンク２
１がら送給される水の圧力分配を好くし、また水に含ま
れている空気その他のガスの分離を好くする。同時に遮
へい壁５０．５１．５２は水が装置１の活動部品または
絶縁物１７に掛かるのを防ぎ、これによって重大な腐食
や望ましくない亀流知絡の生じるのを防ぐ。設計及び製
造共に非常に簡単な、ここに述べたような本発明の構成
によれば、溢流部における水のフィルの厚さを、従って
各トレイを通って流れる水の麓を大きくできるので、発
生される蒸気の量も従来の蒸気発生装置直に比較して非
常に大量にすることができ、しかもこのような利点が低
い価格で得られる。

第３図において、トレイ４は、消波要素として、多孔シ
ートではなく、水に浮かべた中空体部３３を備える。こ
の滓き中空体部３３は水面上の側方向動きが消波壁４０
によって案内される。中空体ｔＬＡ３３はシート金属で
作られる円形のディスクの形を有し、その内部キャビテ
ィに補強リプ３３′を備える。この実施例の場合、水か
らの脱気は消波壁４０において行われる。この脱気のた
めの変化形として、中空体部３３に複数個の孔を設けた
り、あるいは１つの通孔を備えてこの通孔の方向に体部
３３の下側面を円錐状に少しく傾斜させるようにしても
よい。中空体部３３の利点は、その取外しが簡単なため
に、その下方に在る蒸気発生装置１の諸要素への接近が
容易になることである。この消波要素３３の水の鎮静及
び圧力均等化の能力は、先の実施例の場合と同様に優れ
ている。

第６図の環状トレイ５は第１図のそれと同じ構造である
。従ってこの図は環状トレイ５の構造をより明瞭に示し
ているだけである。

それに対して第６図の環状トレイ６においては、消波要
素３２′と消波壁４２′とが結合され、そして消波要素
３２′だけが環状トレイ６に直接溶接される。同様に第
６図の環状トレイ５′においテ消波ａ素３１′と消波壁
４１′とが結合され、そして消波壁４１′が環状トレイ
５′に直接溶接される。従って第６図の環状トレイ５′
と６においては溶接シームが第１図の実施例の場合より
も少なく１つだけである。これは強度をより高くすると
いう利点がある。

また、第１図のトレイ５′の遮へい壁５１が連続的なも
のであるのに対して、第６図のトレイ５′ではその遮へ
い壁５７が、第４図に示されるように、６つの湾曲した
シート金属部分５７′、５７”、５７Ｍで構成される。

これら部分は相互に重なるが接触はせず、そしてそれぞ
れ半径方向ウェブ５４によってトレイ５′に結合される
。このような構造は環状トレイ５′に可撓性を与え、従
って製作時に、また例えば地層の際に材料に加わる応力
を少なくする。この実１血例は特に大型の電気式蒸気発
生装置に有利である。。

これまでに示した実施例において、消波要素、消波壁、
及び遮へい壁はいずれも平滑なシート金属で構成されて
いるが、このことは不可欠な条件ではない。それら要素
は波形またはジグずグ形のシート金属、あるいは編組し
たストリップまたはワイヤ材料で構成することもできる
。また金属材料ではなく、例えばプラスチックを使用し
てもよい。

プラスチックを使用する場合、それぞれのトレイに対す
る上記諸要素の取付けは何等かの機械的手段、例えば緘
封ワッシャを間に挾んだねじとナツト、あるいはプレス
ボタン型のファスナによって行われよう。また場合によ
っては、消波要素や消波壁として平らな静的ミキサー２
４を使用することができる。

消波要素、消波壁、及び遮へい壁の基本的形状を図示の
実施例と異なるものにしてもよい。例えば、消波要素は
円錐形または湾曲形にしてもよいし、また消波壁や遮へ
い壁は円筒形でなく多角形にしてもよく、更に必要であ
れば円錐形にＭしてもよいであろう。

消波要素は必ずしもトレイまたは環状トレイの水平断面
全体に亘って延在するものでなければならないというこ
とはないし、また複数個の消波要素を重ねて備えるよう
にしてもよい。また遮へい壁や消波壁は複数個の断片と
し、これらを断続的に連らねて溢流部を部分的に囲うよ
うにすることも可能であろう。トレイは必ずしも円形で
なくてもよい。

トレイを、従って溢流部を少しく傾斜させることによっ
て、水量が非常に少ない場合でも、各溢流部の最も低い
個所で適当な厚さの水のフィルムが作られるので、低負
荷においても水のフィルムが小滴に分裂するのを防ぐこ
とができる。

第１図と第６図において、遮へい壁の下縁部は全てそれ
ぞれのトレイまたは環状トレイの下縁部より上方に設定
されている。これはそれらトレイ下縁部への接近可能性
を作って、摩耗等に対する補修を容易にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気式スチームまたは蒸気発生装
置の垂直断面図、 第２図は第１図の■−…掘における水平−ｒ面図、第６
図は、第１図の実施例より幾らか部分的に変形されたト
レイの拡大詳細図、 第４図は第６図のｙ−ｙａにおける断面図である。 １・・・心気式蒸気発生装置、２・・・圧力槽、３・・
・上昇パイプ、４・・・逆円雌台形トレイ、５．５′、
６・・・環状トレイ、７．８．８′、９・・・溢流部、
１０・・・電力供給ロッド、１１．１４・・・バスバー
、１２．１３・・・絶縁ブツシュ、１５・・・トレイ支
持ロッド、１９・・・水溜め、２０・・・ポンプ、２１
・・・分配タンク、２３・・・調節弁、２４・・・蒸気
出口、２５・・・水レベル、３０．３１．３１′、３２
．３２′、３３・・・消波要素、４０．４１．４１′、
４２．４２′・・・消波壁、５０．５１．５２．５７・
・・遮へい壁。 代理人　浅　村　皓 手続補正書（方式） 昭和ご７年３１月ぐ口 特許庁長官殿 １、事件の表示 ＋＋ｎｓ＞、１；’７’年持１第１＜ｔ、ｔ１７　号２
、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　持、１す１出願人 住　所 ４、代理人 ７、　ｆｑｌｉ正の対象 ８、袖ｉＥの内容　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）圧力槽の中で少なくとも２個のトレイが少なくと
   も１つの実質的に垂直な軸心に沿って上下にｖｉｉ２さ
   れ、それらトレイの内の１つ置きのトレイが該圧力槽の
   壁から電気的に絶縁され且つ４力供給部に接続され、そ
   れら１つ置きのトレイの隣りのトレイは該圧力４１！壁
   に電気接続され、該圧力槽の水溜めから水を最上側のト
   レイへ汲上げるためのポンプ装置が備えられ、該トレイ
   はそれぞれ溢流部を有し、それぞれの上側のトレイがら
   水が該溢流部を超えてフィルム状態で下側のトレイへ落
   下し、そして最下側のトレイから該圧力慴水溜めに還流
   する如き構成を備える心気式蒸気発生装置において、各
   該トレイがこれの中の水と接する少なくとも１つの実質
   的に水平な平らな消波要素を備え、少なくとも１つの実
   質的に垂直な水及び蒸気透過性の消波壁が各該トレイの
   該溢流部の上流側に設けられて該溢流部より下方のレベ
   ル平面から該溢流部より上方のレベル平面の所まで延在
   し、そして実質的に垂直な水不透過性の遮へい壁が各該
   トレイの該溢流部の下流側に設けられて該溢流部より下
   方のレベル平面から該溢流部より上方のレベル平面の所
   まで延在し、該遮へい壁はこれと該トレイとの間に間隙
   を作るように設置され、該間隙はこれの水平方向の幅が
   、該トレイから流出する水フィルの予想される最大厚さ
   より広いものにされる如く構成されることを特徴とする
   電気式％式％ （２、特許請求の範囲第１項の心気式蒸気発生装置にお
   いて、該消波要素が該溢流部より下方に設置される多孔
   の金属シートであることを特徴とする電気式蒸気発生装
   置。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項の心気式蒸気
   発生装置において、該消波壁が多孔のシート金属で構成
   されることを特徴とする電気式蒸気発生装置。 （４）特許請求の範匠第１項から第５項までの任意１項
   の電気式蒸気発生装置において、該遮へい壁が該トレイ
   に取付けられることを特徴とする電気式蒸気発生装置。 （５）特許請求の範囲第１項から第４項までの任意１項
   の電気式蒸気発生装置において、該消波要素と該消波壁
   とが相互に結合されて、それらのいずれか一方のみが該
   トレイの該溢流部近傍の個所に直接取付けられることを
   特徴とする電気式蒸気発生装置。 （６）特許請求の範囲第１項から第５項までの任意１項
   の電気式蒸気発生装置において、該消波要素が設置され
   る所の水平平面が、該溢流部の上流側で該トレイ内に収
   容されている水の実質的に全体に亘って延在することを
   特徴とする電気式蒸気発生装置。 （７）特許請求の範囲第１項から第６項までの任意１項
   の電気式蒸気発生装置において、該消波壁が該溢流部と
   平行にこれの全長に亘って延在することを特徴とする電
   気式蒸気発生装置。 （８）特許請求の範囲第１項から第７項までの任意１項
   の電気式蒸気発生装置において、該消波要素が、少なく
   とも２つの、相互に接触しないが好適には相互に重なる
   セクションによって構成されることを特徴とする電気式
   蒸気発生装置。 （９）特許請求の範囲第１項から第８項までの任意１項
   の′電気式蒸気発生装置において、該消波壁が、少なく
   とも２つの、相互に接触しないが好適には相互に重なる
   セクションによって構成されることを特徴とする電気式
   蒸気発生装置。 α０）特許請求の範囲第１項から第９項までの任意１項
   の電気式蒸気発生装置において、該遮へい壁が、少なく
   とも２つの、相互に接触しないが好適には相互に重なる
   セクションによって構成されることを特徴とする電気式
   蒸気発生装置。 （Ｕ）　特許請求の範囲第１項の′ｄ電気式蒸気発生装
   置おいて、該消波要素が、水上に浮かされる少なくとも
   １つの中空部材で構成されることを特徴とする電気式蒸
   気発生装置。